Материал: Ответы по земледелию экзамен 3 курс направление подготовки агрохимия и агропочвоведение

Плотность почвы — отношение массы почвы ненарушенного сложения к её объему. Под действием сил уплотнения и разрыхления в естественных условиях наступает равновесное состояние между пористостью и твердой фазой, называемое равновесной плотностью. В структурной почве разрыв между оптимальной и равновесной плотностью минимален, а в хорошо окультуренных они могут совпадать, например, в черноземах.

11.Плотность почвы, ее агротехническое значение и регулирование.

Плотность почвы (объемная масса) - масса единицы объема абсолютно сухой почвы, взятой в естественном сложении, выражаемая в граммах на сантиметр кубический (г/см3). Плотность почвы зависит от минерального и механического состава, содержания органических веществ, структурности и сложения. Плотность твердой фазы входит в число агрофизических свойств почвы.

Оптимальную плотность почвы определяет гранулометрический состав почв и структура. Грансостав наследуется от материнской породы и методы его регулирования это пескование или же внесение глины.

12.Структура почвы и ее водопрочность, значение и приемы регулирования.

Структуру почвы можно регулировать при помощи:

 Пополнение запасов органического вещества почвы за счет внесения органических удобрений (навоз, торф, компост, солома, сидераты, сапропель, птичий помет), как источника гумуса и энергии для микроорганизмов, посевом многолетних трав (травосеяние), оставляющих большое количество растительных и корневых остатков. Внесение минеральных удобрений, косвенно также оказывает положительное влияние, повышая урожайность культур и увеличивая тем самым поступление большего количества растительных и корневых остатков в почву.

 Пополнение почвенных запасов магнием и магния как основных элементов, участвующих в структурообразовании. Для этого проводят известкование кислых или гипсование засоленных почв.

 Уменьшение числа проходов сельскохозяйственной техники по полям, для предотвращения уплотнения почвы. Достигается путем использования ресурсосберегающих технологий выращивания растений и легковесной техники.

 Предотвращение водной и ветровой эрозии.

 Использование агромелиорационных приемов (осушение или орошение) для создания благоприятных условий протекания окислительно-восстановительных процессов в почвах с избыточным или недостаточным увлажнением.

 Применение поверхностных искусственных и экологически безопасных структурообразователе

12. Физико-механические свойства почвы, их агротехническое значение.

К общим физическим свойствам почвы относятся плотность почвы, плотность твердой фазы почвы, пористость и удельная поверхность.

Плотность почвы - масса сухого вещества почвы в единице ее объема ненарушенного естественного сложения. Плотность пахотного слоя не постоянная во времени. Сразу после вспашки она ниже, затем постепенно повышается и приходит в равновесное состояние.

Плотность твердой фазы почвы – средняя плотность частиц, из которых состоит почва. Зависит от плотности частиц, из которых состоит почва.

Пористость почв – суммарный объем пор между твердыми частицами, занятый воздухом и водой. Различают общую пористость, капиллярную (внутриагрегатную) и некапиллярную (межагрегатную).

Удельная поверхность – это суммарная поверхность всех частиц почвы. Удельная поверхность наряду с ГМС, позволяет судить о степени дисперсности почвы и её адсорбционной способности.

К физико-механическим свойствам относятся деформационные (сжимаемость), реологические (пластичность, липкость, набухание) и прочностные (связность, твердость, сопротивление при обработке).

Сжимаемость – уменьшение объема почв (уплотнение) под действием внешнего давления. Характеризуется коэффициентом уплотнения и измеряется в см²/кг.

Пластичность - способность почвы изменять свою форму под влиянием внешних воздействий с сохранением при этом сплошности. Пластичность обусловлена содержанием ила и коллоидов, их составом и влажностью почвы.

Липкость – свойство влажной почвы прилипать к другим телам. Она обусловлена ГМС, содержанием гумуса и составом обменных катионов.

Усадка – уменьшение объема почвы при её высыхании. Выражается в % к первоначальному объему почвы.

Набухание – увеличение объема почвы при увлажнении.

Связность – способность почв противостоять внешнему усилию, направленному к разъединению частиц путем раздавливания или сдвига.

Твердость почвы – сопротивление, которое она оказывает проникновению в нее какого-либо тела под давлением

Удельное сопротивление почвы – усилие, потраченное на подрезание пласта, его оборот и трение о рабочую поверхность.

С физическими свойствами, особенно с липкостью, связано очень важное свойство почвы – физическая спелость – состояние влажности при которой почва хорошо крошится на комки, не прилипая при этом к орудиям обработки.

Оптимизация физических и физико-химических свойств почвы достигается при проведении целого ряда почвоулучшающих мероприятий: известкования, гипсования, осушения, орошения, внесения мелиоративных доз торфа, пескования тяжелых почв, глинования легких, травосеянья и др.

13. Значение влаги в жизни растений и почвы

Почвенная влага – основной ресурс для построения тела растений и важнейший фактор, определяющий условия существования сельскохозяйственных культур и обработки почвы. Вода необходима для растений в значительно больших количествах, чем другие средства питания растений. Необходимо отметить, что значительная часть элементов питания усваивается растениями, а характерной особенностью воды является ее непрерывное, одностороннее передвижение из почвы через корни растений вверх по стеблю к листовой поверхности, где она испаряется в атмосферу.

Роль воды в почве определяется ее особым двойственным положением в природе: с одной стороны, вода — это особая физико-химическая весьма активная система, обеспечивающая многие физические и химические процессы в природе, с другой — это мощная транспортная геохимическая система, обеспечиваю­щая перемещение веществ в пространстве. Воде принадлежит главенствующая роль в почвообразовании: процессы выветрива­ния и новообразования минералов, гумусообразование и хими­ческие реакции совершаются только в водной среде; формирова­ние генетических горизонтов почвенного профиля, динамика протекающих в почве процессов также связаны с водой. Вода в почве выступает и как терморегулирующий фактор, определяя в значительной степени тепловой баланс почвы и ее темпера­турный режим. Исключительно велика ее роль в плодородии почвы, в обеспечении условий жизни растений, поскольку почва является главным, а во многих случаях и единственным источ­ником воды для произрастающих на ней растений.

14.Категории и формы почвенной влаги.

Порции почвенной воды, облаладающие одинаковыми свойствами, получили название категорий или форм почвенной воды.

Твердая вода — лед. Твердая вода в почве — это лед, являющийся потенциальным источником жидкой и парообразной воды, в которую он переходит в результате таяния и испарения. Появление воды в форме льда может иметь сезонный (сезонное промерзание почвы) или многолетний («вечная» мерзлота) характер. Поскольку почвенная вода — это всегда раствор, температура замерзания воды в почве ниже 0°С.

Химически связанная вода (включает конституционную и кристаллизационную). Первая из них представлена гидроксильной группой ОН химических соединений (гидроксиды железа, алюминия, марганца; органические и органоминеральные сое­динения; глинистые минералы); вторая — целыми водными молекулами кристаллогидратов, преимущественно солей (полугидрат - CaS0₄*½Н2O, гипс - CaS0₄*2H₂0, мирабилит — Na₂S0₄*10H₂0). Конституционную и кристаллизационную воду иногда объединяют общим понятием гидратной или кристаллогидратной воды.

Эта вода входит в состав твердой фазы почвы и не является самостоятельным физическим телом, не передвигается и не обладает свойствами растворителя.

Парообразная вода. Эта вода содержится в почвенном воздухе порового пространства в форме водяного пара. Одна и та же почва может поглощать различное количество паров воды из атмосферного воздуха, что зависит от упругости пара: чем она больше, т. е. чем ближе припочвенный воздух к состоянию насыщения водяным паром, тем больше количество парообразно поглощенной воды в почве. Парообразная вода в почве передвигается в ее поровом пространстве от участков с высокой упругостью водяного пара к участкам с более низкой упругостью (активное движение), а также вместе с током воздуха (пассивное движение).

Физически связанная, или сорбированная, вода. К этой категории относится вода, сорбированная на поверхности почвенных частиц, обладающих определенной поверхностной энергией за счет сил притяжения, имеющих различную природу. При соприкосновении почвенных частиц с молекулами воды последние притягиваются этими частицами, образуя вокруг них пленку. Удержание молекул воды происходит в данном случае силами сорбции.

Молекулы воды могут сорбироваться почвой как из парообразного, так и из жидкого состояния. Благодаря тому, что молекулы воды не являются энергетически нейтральными, а представляют собой диполи, они обладают способностью притягиваться полюсами друг с другом. Прочность их фиксации наибольшая у границ почвенных частиц. В зависимости от прочности подразделяется на прочносвязанную и рыхлосвязанную.

Прочносвязанная вода. Прочносвязанная вода — это вода, поглощенная почвой из парообразного состояния. Свойство почвы сорбировать парообразную воду называют гигроскопичностью почв, а поглощенную таким образом воду — гигроскопической (Г). Таким образом, прочносвязанная вода — это вода гигроскопическая. Она удерживается у поверхности почвенных частиц очень высоким давлением, образуя вокруг почвенных частиц тончайшие пленки. Высокая прочность удержания обусловливает полную неподвижность гигроскопической воды.

Количество водяного пара, сорбируемого почвой, находится в тесной зависимости от относительной влажности воздуха, с которым соприкасается почва. Чем она больше, тем большее количество воды сорбируется почвой.

Рыхлосвязанная (пленочная) вода. Сорбционные силы поверхности почвенных частиц не насыщаются полностью даже в том случае, если влажность почвы достигнет МГ. Почва не может поглощать парообразную воду сверх МГ, но жидкую воду может сорбировать и в большем количестве. Вода, удерживаемая в почве сорбционными силами сверх МГ, — это вода рыхлосвязанная, или пленочная. Сила, с которой она удерживается в почве, измеряется значительно меньшим давлением (по сравнению с водой прочносвязанной).