При полной влагоемкости максимальное содержание воды в почве будет равно общей пористости. Оптимальные условия для жизни растений 60% от полной влагоемкости.
5. Наименьшая влагоемкость (НВ) – это наибольшее количество влаги, которое может удерживать почва после стекания гравитационной воды при отсутствии слоистости почвы и глубоком залегании грунтовых вод. В почвах при влажности, соответствующей НВ, создаются условия, при которых растения наиболее хорошо обеспечены влагой и воздухом.
Величину, равную разности между НВ и фактической влажностью почвы, называют дефицитом влаги. По мере подсыхания почвы вода, находящаяся в капиллярах, пере- стает быть сплошной. Влажность почвы, при которой происходит разрыв сплошности за- полнения водой капилляров, называется влажностью разрыва капилляров (ВРК). Эта влага почти неподвижна, но доступна корням растений и микроорганизмам. ВРК характе- ризует нижний предел оптимальной влажности почвы, поэтому ее иногда называют критической. Она лежит в пределах от ВЗ (влажность завядания) до НВ.
Водопроницаемость – способность почв и грунтов впитывать и пропускать через себя воду, поступающую с поверхности.
Водопроницаемость структурных почв выше, чем бесструктурных.
Водоподъемная способность – свойство почвы поднимать влагу по капиллярным порам из нижних слоев в верхние.
Благодаря водоподъемной способности почвы влага грунтовых вод может подниматься по капиллярам к пахотному горизонту почвы и участвовать в водном питании растений.
Испаряющая способность – способность почвы испарять воду. Она зависит от гра- нулометрического состава, структуры почвы, влажности воздуха, рельефа местности, рас- тительного покрова.
Глинистые и суглинистые почвы испаряют воды больше, чем более легкие песчаные. Почвы структурные, по сравнению с бесструктурными, теряют значительно меньше влаги: некапиллярные промежутки между отдельными агрегатами ослабляют водоподъемную способность в них.
Водные свойства и водный режим почв.
В районах неустойчивого увлажнения и засушливых необходимы мероприятия по накоплению влаги и рациональному ее использованию. Для этого применяют снегозадержание с помощью стерни, кулисных растений, валов из снега, формируют сети прудов и водоемов, широко используют орошение в сочетании с высокой агротехникой, направленной на максимальное использование осадков.
Для уменьшения поверхностного стока проводят вспашку поперек склонов, прерывистое бороздование, щелевание и полосное размещение сельскохозяйственных культур.
Накоплению и сохранению влаги в почве способствуют поверхностное рыхление или боронование весной (позволяет избежать физического испарения воды), мульчирование различными материалами, применение минеральных и органических удобрений приводит к более экономному использованию влаги.
Для устранения избыточного увлажнения болотных почв применяют открытый или закрытый дренаж. Водный режим почв с временным избыточным увлажнением улучшается с применением агротехнических приемов, среди которых следует выделить гребневание и бороздование: гребни увеличивают испарение, а по бороздам происходит сток воды.
Источники органического вещества почвы и процессы превращения органических остатков.
Воздушные свойства почвы. К ним относятся воздухоемкость и воздухопроницаемость.
Воздухоемкость почвы — объем почвенных пор, содержащих воздух при влажности почвы, соответствующей наименьшей влагоемкости (НВ); выражается в процентах объема почвы. Это свойство зависит от общей и некапиллярной пористости. Чем выше их величины, тем больше воздухоемкость почвы. Структурная почва обладает лучшей воздухоемкостью по сравнению с бесструктурной.
Воздухопроницаемость почвы — свойство почвы пропускать через себя воздух. Оно имеет большое значение в газообмене между воздухом почвы и атмосферы. Хорошей воздухопроницаемостью обладают структурные почвы, а также супесчаные и песчаные. В почвах бесструктурных, глинистых, особенно переувлажнённых воздухопроницаемость и газообмен затруднены.
В практике сельскохозяйственного производства для создания благоприятного воздушного режима в почве используют различные приемы ее обработки: вспашку, боронование, культивацию и др.
Воздушным режимом почв называют совокупность всех явлений поступления воздуха в почву, передвижения его в профиле почвы, изменения состава и физического состояния при взаимодействии с твердой, жидкой и живой фазами почвы, а также газообмен почвенного воздуха с атмосферным.
Воздушный режим почв подвержен суточной, сезонной, годовой изменчивости и находится в прямой зависимости от свойств почв (физических, химических, физико-химических, биологических), погодных условий, характера растительности, возделываемой культуры, агротехники.
Важным показателем воздушного режима почв является динамика СО2 и О2 в почвенном воздухе.
Гумусовые кислоты. Строение, состав, свойства.
Тепловое состояние почвы характеризуется показателями температуры ее генетических горизонтов. Совокупность свойств, обусловливающих способность почв поглощать и перемещать в своей толще тепловую энергию, называются тепловыми свойствами. К ним относятся:
теплопоглотительная способность (теплопоглощение),
теплоемкость и
теплопроводность.
Теплопоглощение – способность почвы поглощать лучистую энергию Солнца, характеризуется величиной альбедо. Альбедо – количество солнечной радиации, отраженное поверхностью почвы по отношению к общей солнечной радиации, достигающей поверхности почвы, выраженное в %. Чем меньше альбедо, тем больше поглощает почва солнечной радиации.
Теплоемкость – это способность почвы вмещать в себя и удерживать то или иное количество тепла. Измеряется количеством тепла в калориях, необходимого для нагревания 1см3 или 1 г почвы на 1 °С, в связи с чем различают объемную и удельную теплоемкость почв (первая больше второй).
Составные части почвы имеют различную теплоемкость: удельная теплоемкость воды наивысшая – 1,0, гумуса – 0,477, глины – 0,233, кварца – 0,198 и наименьшая теплоемкость у почвенного воздуха.
Следовательно, теплоемкость почвы зависит от: ● минералогического состава; ● гранулометрического состава; ● пористости и содержания воды и воздуха; ● содержания органического вещества.
По характеру теплоемкости почвы делят на «теплые» и «холодные». Песчаные и супесчаные почвы менее влагоемки, поэтому быстрее прогреваются, их называют «теплыми» почвами.Глинистые почвы содержат больше воды, на нагревание которой требуется много тепла, вследствие чего их называют «холодными».
Теплопроводность – это способность почв проводить тепло от более нагретых слоев к более холодным. Измеряется количеством тепла в калориях, которое проходит за 1 с через 1 см2 слоя почвы толщиной 1 см. Она зависит от: ● минералогического и гранулометрического состава; ● содержания воздуха и влажности; ● плотности почвы; ● теплопроводности составных частей почвы.
Каждый почвенный тип в соответствии с зональностью поступления солнечной радиации, распространением растительности характеризуется определенным температурным режимом. В настоящее время принята следующая систематика тепловых режимов почвы (В.Н. Димо, 1972):
1) мерзлотный тип характерен для территорий с многолетней мерзлотой, где среднегодовая температура профиля почвы отрицательная, преобладает процесс охлаждения. Сезонное промерзание и оттаивание наблюдается до верхней границы многолетнемерзлых пород. Распространен в Евроазиатской полярной и Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной почвенных областях.
2) длительно сезоннопромерзающий тип характерен для областей, где преобладает положительная среднегодовая температура почвенного профиля, длительность промерзания не менее 5 месяцев. Глубина проникновения отрицательных температур не менее 1 м, но до многолетнемерзлотных пород не доходит (их может и не быть).
3) сезоннопромерзающий тип отличается положительной годовой температурой; вечная мерзлота отсутствует, промерзание почвы продолжается не более 4 – 5 мес.
4) непромерзающий тип имеет положительную среднегодовую температуру по профилю, промерзание почв не проявляются даже в самый холодный месяц. Наблюдается в областях субтропических, тропических поясов, теплая европейская часть умеренного пояса.
Агрономическая оценка почвы - это характеристика её состава и свойств с точки зрения плодородия, т.е. способности почвы удовлетворять основные потребности сельскохозяйственных растений
Генетическая оценка предусматривает характеристику признаков, состава, свойств и режимов почвы, обусловленных её генезисом, т.е. развитием почвообразовательного процесса в конкретных условиях без учета возможного практического ее использования.
После проведения генетической и агрономической характеристик почвы агроном должен уметь разрабатывать модели плодородия почвы с целью получения конкретного уровня продуктивности растений.
Для оценки структурного состояния почвы используется коэффициент структурности Кстр, под которым понимается отношение количества агрегатов больше 10мм (в %)- глыбистая структура от 0,25 до 10мм (в %)-- макроструктура к суммарному содержанию агрегатов меньше 0,25-грубая и тонкая микроструктура. Чем больше величина Кстр, тем лучше структура почвы
Физические
определение структуры,
пористости для эффективной аэрации и способности впитывать и удерживать влагу.
Физико-химические свойства и химический состав элементов –
содержание гумуса, азота, фосфора, калия, микроэлементов
и других факторов питания растений.
В структурной почве создаются благоприятные условия водновоздушного и теплового режима.
Хорошая аэрация при наличии доступной влаги способствует активизации микробиологических процессов и улучшению пищевого режима почв
Совершенно иная ситуация складывается в бесструктурной почве. Для нее характерно раздельно-частичное состояние, которое обусловливает плотную упаковку частиц и развитие в основном тонко капиллярной пористости. Поэтому суглинистые и глинистые бесструктурные почвы обладают плохой водопроницаемостью, неудовлетворительной влагоемкостью и недостаточными запасами доступной для растений влаги
Бесструктурные почвы характеризуются высокой плотностью, связностью и липкостью. Это повышает их удельное сопротивление при обработке и ухудшает развитие корневой системы растений.
Плодородие почвы и его виды.
Каждая фаза почвы имеет специфический хим состав
Твердая фаза: минеральные вещества (90% от тв фазы) – это кремний и кислород в основном. Далее по убыванию Al, Fe, Ca, K, Na, Mg (SiO2 + O2 + они в сумме 99 поц от минеральной части)
+ органические (10%) вещества
Почва от литосферы отличается значительно бОльшим содержанием азота N, углерода C (так как они биологически накапливаются). Относительно бОльшим содержанием кислорода, водорода и кремния. И меньше в почве алюминия, железа, кальция, магния, натрия, калия и других металлов, что связано с процессами выветривания и почвообразования.
Валовой состав минеральной части почвы принято выражать в виде процентного содержания оксидов на сухую навеску
В большинстве типов почв преобладают оксиды кремния содержание их в среднем составляет 60-70%, с колебаниями от 30% в ферраллитных почвах тропиков до 95% в песчаных почвах. На долю полуторных оксидов (R203), основную часть которых составляют оксиды железа и алюминия, приходится, в среднем 15-20%.
Валовое содержание оксидов кальция, магния, калия и натрия в сумме составляет 5-6%, с колебаниями от 1-2% в песчаных до 20% и более в засоленных почвах и в почвах, формируюшихся на породах с повышенным содержанием карбонатов. Содержание остальных оксидов в сумме около 1%.
Почва состоит из минеральных, органических и органоминеральных веществ.
Главные особенности химического состава почвы
присутствие органических веществ и в их составе специфической группы
гумусовых веществ, разнообразие форм соединений отдельных элементов и динамичность состава во времени. Источник минеральных соединений почвы горные породы, из которых слагается литосфера. Органические вещества поступают в почву в результате жизнедеятельности растительных и животных организмов, населяющих почву. Содержание отдельных химических элементов в литосфере и почве колеблется в широких пределах