Морфологическое понятие структуры.

Лекция 9

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ

Физические свойства почв подразделяются на общие физические и физико-механические. Они определяют условия произрастания растений, от них зависит уровень плодородия почв и их технологические качества.

Общие физические свойства почв

К ним относятся плотность твердой фазы почв, плотность и пористость, а также структура почв.

Плотность твердой фазы почв (удельный вес по старой номенклатуре) – это масса сухого вещества почвы в единице ее объема, взятой без пор, выражается в г/см³. Плотность твердой фазы почвы (d) определяется минералогическим составом, так как различные минералы имеют разную плотность (например, кварц – 2,5 г/см³, полевые шпаты – 2,6-2,8 г/см³, лимонит – 3,6 г/см³). А также содержанием органического вещества: плотность гумуса и растительных остатков составляет 1- 1,8 г/см³. Поэтому плотность гумусовых горизонтов имеет значения 2,4 –2,6 г/см³, иллювиальных – 2,6-2,8 г/см³.

Плотность почв (старое название – объемный вес) – это масса сухого вещества почвы в единице ее объема ненарушенного сложения (т.е вместе с почвенными порами), измеряется также в г/см³. Плотность почв (d_v ) зависит от гранулометрического состава, содержания гумуса, оструктуренности и пористости почв. Ее используют как основной количественный показатель физического состояния почв. Плотность пахотного слоя находится в пределах 1,0–1,4 г/см³, при сильном уплотнении может возрастать до 1,5–1,6 г/см³. В иллювиальном горизонте ее значения составляют 1,6–1,8 г/см³.

Оптимальной для пропашных культур является плотность 1,1-1,2 г/см³, для зерновых – 1,2-1,3 г/см³. При уплотнении почв затрудняется прорастание семян и развитие корневых систем в глубину, происходит деформация корней и клубней и угнетение растений. Значение плотности почв используется в расчетах при определении пористости, массы пахотного слоя, запасов влаги, гумуса и питательных элементов.

Пористость почв (порозность, скважность). Представляет собой сумму всех пор в почве, выражается в % к массе или объему почвы. Определяется чаще всего расчетным методом по формуле:

Р (%) = (1- d_v /d)·100

где: d – плотность твердой фазы почв, г/см³;

d_v – плотность почв, г/см³.

Различают общую пористость, капиллярную и некапиллярную. Капиллярная представлена тонкими капиллярными порами, в которых происходит накопление продуктивной влаги и ее передвижение за счет менисковых сил. Некапиллярные – это крупные поры и камеры, заполненные воздухом. Для нормального развития растений необходимо наличие общих пор в количестве не менее 50%, а пор аэрации не менее 15%. При меньших значениях этих показателей ухудшается газообмен и водопроницаемость, в почвах развиваются анаэробные процессы. В хорошо оструктуренных почвах общая пористость составляет 55 – 65%, а поры аэрации – 40% от общей пористости.

Оценка плотности и порозности суглинистых и глинистых почв в вегетационный период (по Н.А. Качинскому)

Плотность почвы, г/см³	Общая порозность почвы, %	Оценка плотности	Оценка порозности
< 1,0	> 70	Почва вспушена или богата органическим веществом	Избыточно пористая – почва вспушена
1,0…1,1	65…55	Типичные величины для культурной или свежевспаханной почвы	Отличная – культурный пахотный слой
1,1…1,2	55…50	Пашня слабо уплотнена	Хорошая, характерная для окультуренных почв
1,2…1,3	50…45	Пашня уплотнена	Удовлетворительная, характерная для освоенных почв
1,3…1,4	45…40	Пашня сильно уплотнена	Неудовлетворительная для пахотного слоя
1,4…1,6	40…35	Типичные величины для подпахотных горизонтов (кроме черноземов)	Чрезмерно низкая – характерна для уплотненных подпахотных и иллювиальных горизонтов
1,6…1,8	40…35	Сильно уплотненные иллювиальные горизонты

Плотность почвы после обработки в течение вегетационного периода изменяется до равновесной. При близких значениях оптимальной и равновесной плотности расширяются возможности минимизации обработки почвы, вплоть до отказа от нее

Структура почвы

В процессе почвообразования механические частицы почвы склеиваются в комочки разной величины. Такие комочки называются структурными агрегатами. Они характеризуют структурное строение почвы. Под структурой почвы понимают строение ее агрегатных частиц, а под структурностью — способность почвы при ее рыхлении распадаться на отдельные комочки (агрегаты). Структура почвы — совокупность агрегатов различной величины, формы, пористости, механической прочности и водопрочности. Поэтому различают морфологическое понятие структуры и агрономическое.

Морфологическое понятие структуры.

Типы структуры по форме агрегатов :
- 1 тип – кубовидная (глыбистая, комковатая, ореховатая, зернистая);
-2 тип- призмовидная (столбчатовидная, призматическая);
- 3 тип - плитовидная (плитчатая, чашуйчатая).

В зависимости от величины комочков различают макроструктуру и микроструктуру.

Под макроструктурой подразумевают почвенные агрегаты величиной от 0,25 до 10 мм. Комочки больше 10 мм характеризуют глыбистую структуру.

Структурные агрегаты образуются в результате уплотнения и склеивания мельчайших почвенных частиц почвы под действием корневой системы растений (частично дождевых червей), коллоидных веществ, гумуса, кальциевых солей. В порах между агрегатами сосредоточиваются достаточные запасы воздуха и воды.

Отдельным почвенным типам (и горизонтам почв) свойственна своя характерная структура в зависимости от условий генезиса почвы и химического состава ее отдельных горизонтов. Так, в природных условиях черноземные почвы имеют зернистую структуру, серые лесные — ореховатую и комковатую. Оподзоленные горизонты бесструктурны или имеют пластинчатую структуру, иллювиальные – призматическую или комковато-призматическую. Для эффективного плодородия наибольшую ценность представляет зернистая и мелкокомковатая структура.

Для агрономической оценки структуры Н.И.Саввиновым была предложена классификация, согласно которой к агрономически ценным относятся агрегаты размером от 0,25 до 10 мм, более крупные почвенные отдельности считаются глыбистой частью почвы, а более мелкие — распыленной.

Агрегаты размерами 10–0.25 мм – самые важные в агрономическом отношении; поэтому их и называют агрономически ценными. Содержание агрономически ценных агрегатов – важнейший показатель состояния почвы: чем выше их содержание, тем лучше почва. Пользуются обычно следующими качественными оценками структуры на основании количества агрегатов именно этого, агрономически ценного диапазона 10–0,25 мм:

>60% – отличное агрегатное состояние, 60–40 – хорошее, <40% – неудовлетворительное.

Используют также коэффициент структурности:

К_стр = ∑(10-0,25мм)

∑(>10мм)+ ∑(<0,25мм)

Диапазоны К_стр, используемые для качественной оценки структуры, составляют:

>1,5 – отличное агрегатное состояние, 1,5–0,67 – хорошее, <0.67 – неудовлетворительное.

Другой показатель структуры является ее устойчивость к внешним воздействиям, среди которых наиболее существенно воздействие воды. Это качество структуры называют водоустойчивостью (или водопрочностью).

Оптимальное для требовательных культур и устойчивое сложение почв достигается при содержании водопрочных агрегатов (>0,25 мм) более 40 %.

Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 231; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!