- •Введение
- •1. Почвообразовательные процессы и факторы почвообразования
- •1.1. Общая схема почвообразовательного процесса
- •1.2. Факторы почвообразования
- •2. Твердая фаза почвы
- •2.1. Гранулометрический состав
- •Классификация гранулометрических элементов
- •Классификация почв по механическому признаку
- •2.2. Минералогический состав
- •2.2.1. Первичные минералы почв
- •2.2.2. Вторичные минералы почв
- •2.3. Химический состав минеральной части почв
- •Среднее содержание химических элементов в литосфере и почвах, % по массе (а.П. Виноградов, 1950)
- •Валовой состав гранулометрических фракций песчаного подзола севера Русской равнины, % (в.Д. Тонконогов, 1971)
- •3. Органическое вещество почвы
- •3.1. Источники органического вещества почв
- •3.2. Состав органического вещества почвы
- •3.3. Процессы превращения органических остатков и образование гумуса
- •3.4. Влияние условий почвообразования на характер и скорость гумусообразования
- •3.5. Роль органического вещества
- •4. Почвенные коллоиды и поглотительная способность почв
- •4.1. Строение, свойства и состав почвенных коллоидов
- •Увеличение суммарной и удельной поверхности 1 см3 тела при возрастании степени дисперсности
- •4.2. Поглотительная способность почв
- •4.3. Ионный почвенный обмен
- •Емкость обменного поглощения катионов глинистых минералов
- •Поглотительная способность почв
- •4.4. Кислотность, щелочность и буферность почв
- •5. Жидкая фаза почвы
- •5.1. Состояние и формы почвенной влаги
- •5.2. Водный баланс и типы водного режима почв
- •5.3. Почвенный раствор, его состав и свойства
- •6. Газовая фаза почвы
- •6.1. Состав и свойства газовой фазы почвы
- •6.2. Газообмен между почвой и атмосферой
- •6.3. Окислительно-восстановительные процессы в почвах
- •7. Физические, водные и механические свойства почв
- •7.1. Физические свойства
- •Плотность важнейших минералов почвы и гумуса
- •7.2. Водные свойства
- •Физические и водные свойства лесной сильноподзолистой почвы на покровном суглинке (по н.Ф. Созыкину)
- •7.3. Механические свойства
- •8. Тепловой режим и тепловые свойства почв
- •Колебания температуры почвы в европейской части России на глубине 20 см (по а.М. Шульгину)
- •13 Августа (по Хомену):
- •Тепловые свойства почв. Основными тепловыми свойствами почв являются теплопоглотительная способность, теплоемкость и теплопроводность.
- •9. Почвенный профиль
- •10. Структура почвы
- •Морфологическая классификация структур почв (по с.А. Захарову)
- •11. Плодородие почвы
- •12. Эрозия почв
- •Рекомендательный библиографический список
- •Оглавление
5. Жидкая фаза почвы
Нормальное развитие растений и почвенных микроорганизмов невозможно без достаточного количества влаги. Вода является терморегулирующим фактором, обеспечивает протекание химических, физико-химических и биологических процессов, обусловливает физико-механические свойства почв, а также проявление некоторых негативных процессов (эрозия, вынос из верхних слоев питательных элементов).
5.1. Состояние и формы почвенной влаги
Почвенная влага удерживается почвой с различной силой, характеризуется неодинаковой подвижностью, обладает разными свойствами. Передвижение либо удержание влаги объясняется действием сил различной природы, каковыми являются сорбционные, осмотические, менисковые и гравитационные.
Поверхность
почвы
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Рис.5.
Различные формы воды в почве
(схема Цункера, видоизмененная
Н.А.Качинским)
1
– частица почвы; 2 – вода выпавшего дождя
(свободная), просачивающаяся в почву и
легко доступная для растений; 3 – вода,
прочно связанная почвой, не доступная
растениям, или максимальная гигроскопическая
вода; 5 – вода пленочная, рыхлосвязанная
почвой, с трудом доступна растениям; 6
– зона открытой капиллярной воды (вода
и воздух заполняют все поры вперемежку);
7 – вода капиллярная, легко доступная
растениям; 8 – зона замкнутой капиллярной
воды (все
поры заполнены водой); 9 – уровень грунтовой
воды; 10 – грунтовая вода
Химически связанная вода входит в состав почвенных минералов, занимая определенное место в их кристаллической структуре (например, гипс CaSO4 2H2O, мирабилит Na2SO4 10H2O), а потому отличается неподвижностью.
Парообразная влага передвигается в форме водяного пара от участков с высокой абсолютной упругостью к участкам с более низкой упругостью; она может также пассивно передвигаться с током воздуха.
Прочносвязанная (адсорбционная, гигроскопическая) влага поглощается почвой из парообразного состояния; весьма прочно удерживается адсорбционными силами, присущими почвенным частицам, образует на поверхности их тонкую пленку толщиной в две-три молекулы. она может передвигаться лишь в парообразном состоянии.
Рыхлосвязанная (пленочная) влага удерживается на поверхности тонких пленок прочносвязанной воды силой диполей воды, а также за счет гидратирующей способности обменных катионов. Она образует вокруг почвенных частиц пленку, толщина которой может достигать десятков молекулярных диаметров воды. Передвигается очень медленно под влиянием сорбционных сил при наличии некоторого градиента влажности.
Рис.6.
Категории воды
и
почвенно-гидрологические константы
(по А.А.Роде)
Границы значений влажности, характеризующие пределы появления различных категорий и форм почвенной влаги, называются почвенно-гидрологическими константами. В агрономической практике величиной почвенно-гидрологических констант характеризуют степень доступности влаги для растений (рис.6). Перечислим эти константы:
1. Максимальная адсорбционная влагоемкость (МАВ) – наибольшее количество прочносвязанной воды, удерживаемой силами адсорбции; влага недоступна для растений.
2. Максимальная гигроскопичность (МГ) – наибольшее количество влаги, которое почва может сорбировать из воздуха, почти насыщенного водяным паром (при относительной влажности воздуха более 94 %); влага недоступна растениям.
3. Почвенная влажность устойчивого завядания растений (ВЗ) – влажность, при которой растения начинают обнаруживать признаки завядания, не исчезающие при перемещении в атмосферу, насыщенную водяными парами; нижний предел доступности влаги растениям.
4. Влажность разрыва капиллярной каймы (ВРК) – влажность почвы, лежащая в интервале между наименьшей влагоемкостью (НВ) и почвенной влажностью устойчивого завядания растений (ВЗ), при которой подвижность подвешенной влаги в процессе иссушения резко уменьшается.
5. Наименьшая влагоемкость (НВ) – содержание в почве капиллярно-подвешенной воды, которая может передвигаться к испаряющей поверхности.
6. Полная влагоемкость (ПВ) – наибольшее количество воды, которое может содержаться в почве при заполнении всех ее пор.
Для развития растений наиболее благоприятна влажность почвы в интервале ВРК-НВ. В интервале НВ-ПВ ухудшается газообмен, и такое увлажнение является избыточным. При влажности почвы, соответствующей интервалу ВРК-ВЗ, влага труднодоступна для растений и их продуктивность заметно снижается.