67. Електрофізичні властивості ґрунтів, причини і значення.

Ґрунти, знаходячись як в постійному (стаціонарному), так і в змінному електричному полі, проводять електричний струм. Ця властивість характеризується їх питомим електричним опором або питомою електропровідністю.

Електропровідність обумовлюється наявністю в електропровідному середовищі вільних заряджених частинок – електронів чи іонів. Так як ґрунт є середовище дисперсне з великою кількістю пор і капілярів, що заповнені розчином електролітів, то він володіє в основному іонною провідністю. Таким чином, від концентрації й рухомості іонів в ґрунті в багато чому залежить величина електропровідності.

Рухомість іонів в ґрунті, а відповідно і її електропровідність, багато в чому залежить від вологості і температури.

В лабораторних і польових умовах зазвичай визначають величину протилежну до електропровідності – питомий електричний опір, який вимірюється в Ом чи Ом*см і може змінюватися в широких межах. Ця обставина дозволяє використовувати питомий електричний опір як деяку фізичну характеристику самого ґрунту і його генетичних горизонтів.

Питомий електричний опір ґрунтів залежить від багатьох факторів, серед яких варто відмітити наступні: мінералогічний і механічний склад, пористість, вологість, концентрація солей в ґрунтових розчинах, температура.

Так, при збільшенні вологості опір зменшується, а після досягнення повної вологоємкості практично не змінюється. Відповідно, при інших рівних умовах, за питомим електричним опором чи електропровідністю можна визначати вологість ґрунту в польових чи лабораторних умовах.

67. Вплив структури ґрунту на його властивості, режими і родючість.

Якісна оцінка структури визначається її розміром, пористістю, механічною міцністю і водоміцністю. Більш агрономічно цінними є макроагрегати розміром 0,25 - 10 мм, що володіють високою пористістю (більше 45%), механічною міцністю і водоміцністю. Поряд з макроагрегатами сприятливий вплив на родючість ґрунтів надають і мікроагрегати розміром від 0,05 до 0,25 мм.

Ґрунти, що володіють водоміцною і механічно міцною структурою не запливають при сильному зволоженні і стійкі до руйнування при механічній обробці.

Важливою властивістю структури ґрунту є його пористість. У кращих чорноземах пористість агрегатів досягає 50% його обсягу, що забезпечує сприятливі водно-повітряні властивості цих ґрунтів. Чим нижча пористість агрегатів, тим менше в ґрунті міститься продуктивної вологи та повітря і тим гірші умови росту та розвитку рослин. Тому ґрунт з низькою пористістю агрегатів агрономічно-малоцінний.

Агрономічне значення структури полягає в тому, що вона позитивно впливає на наступні властивості і режими ґрунтів: пористість і щільність складання (загальні фізичні властивості); зв'язність, питомий опір при обробці і кіркоутворення (фізико - механічні властивості); протиерозійну стійкість ґрунтів; а також на водний, повітряний, тепловий, окисно-відновний, мікробіологічний та живильний режими. При наявності агрономічно цінної структури ґрунту в ньому створюється сприятливе поєднання капілярної і некапілярної пористості. Між агрегатами переважають некапілярні пори, а всередині агрегатів - капілярні. Некапілярні пори (пори аерації) є також і всередині грудки.

Структурний ґрунт порівняно з безструктурним має пухке складення, меншу щільність і велику пористість. Завдяки наявності некапілярних пор структурний ґрунт добре вбирає вологу, яка в міру руху розсмоктується грудками; проміжки між грудками заповнюються повітрям. Повітря міститься і в порах аерації всередині грудок. Втрати води від поверхневого стоку незначні, а наявність некапілярних пор охороняє ґрунт від випаровування вологи з поверхні. Отже, у структурному ґрунті одночасно створюються умови забезпечення рослин вологою та повітрям.

В безструктурному ґрунті механічні елементи лежать щільно, тому в ньому утворюються в основному капілярні пори. Вода поглинається повільно, значна частина її втрачається за рахунок поверхневого стоку. У такому ґрунті нерідко спостерігаються два крайніх стани зволоження: надмірне або недостатнє. При надмірному зволоженні всі проміжки заповнені водою, повітря відсутнє. У цих умовах розвиваються анаеробні процеси, що ведуть до втрати азоту внаслідок денітрифікації, утворюються шкідливі для рослин закисні форми заліза і марганцю і закріплюється фосфор в важкорозчинних формах, що створює несприятливий поживний режим. При недостатньому зволоженні в ґрунті багато повітря, але рослини відчувають нестачу у воді.

Пухке складання структурного ґрунту сприяє кращому проростанню насіння і поширенню коренів рослин. Безструктурний ґрунт після зволоження запливає, а при підсиханні ущільнюється, утворюючи кірку; в такому ґрунті утруднено проростання насіння і поширення коренів рослин. Діапазон оптимальної вологості для обробки безструктурного ґрунту значно вужчий, ніж для структурного.