Физические свойства почвы кратко

Обновлено: 25.06.2024

14 Ноябрь 2012 г. 21:28

Состав и свойства почвы

Состав и свойства почвы

Почва. Это природное образование, состоящее из почвенных горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под воздействием воды, воздуха и живых организмов.

Химический состав почвы. Почву образуют разнообразные по составу минеральные и органические вещества. При изучении химического состава почвы определяют следующие 11 элементов: Si, Al, Fе, Ca, Мg, К, Na, S, Т, Ti и Mn. Анализ данных химического состава позволяет установить общее содержание в почве того или иного элемента, степень обогащения им почвы и определить характер изменения его содержания с глубиной, а следовательно, установить направленность почвообразовательного процесса.

Для питания растений необходимы следующие элементы: N, Р, Ca, Mg, S и Fe. Часть из них присутствует в почве в большом, другая - в незначительном количестве. Чаще всего растения испытывают недостаток в азоте, фосфоре и калии. Содержание тех или иных элементов в почве различно и зависит от условий образования и свойств почвы. Так, черноземы содержат 0,4. 0,5 % N, 0,2. 0,3 % P₂O₅ ,0,1 . 0,3 % SO₃, в то время как в дерново-подзолистых почвах количество азота не превышает 0,1 . 0,2 %, фосфора - 0,1 . ..0,3 % и т. д. Степень обеспеченности почвы питательными веществами зависит не только от их содержания в почве, но и от формы химических соединений, в которых они находятся, так как доступность тех или иных соединений для растений различна.

Физические свойства почвы. К ним относятся плотность твердой фазы, объемная масса и пористость.

Плотность твердой фазы - это отношение массы почвы к массе равного объема воды. Плотность твердой фазы зависит от минералогического состава почвы и содержания в ней органического вещества. Плотностью сложения почвы называется единица объема сухой почвы в естественном (ненарушенном) сложений.

Объемная масса почвы - это масса 1 см 3 абсолютно сухой почвы в граммах при естественном сложении. Чем меньше объемная масса, тем богаче может быть почва водой и воздухом.

Пористостью (скважностью) почвы называют общий объем всех пор в почве, выраженный в процентах к ее общему объему.

Твердая часть почвы состоит из минеральных и органических веществ.

Минеральные вещества почвы. Они представляют собой измельченную в разной степени материнскую почвообразующую породу, на долю которой приходится 80. 97% всей твердой части. В результате выветривания в почвообразующей породе образуются простейшие соединения, легкорастворимые в воде. Минеральная часть почвы состоит из песка, пыли и глины. Все механические частицы размером от 0,01 до 1 мм называют песком, а менёе 0,01мм - глиной. Соотношение в почвах частиц крупнее и мельче 0,01 мм характеризует их гранулометрический состав, который оказывает большое влияние на их свойства.

По механическому составу почвы подразделяют на песчаные связные (содержание глины 5. 10%), супесчаные (глины 10. 25 %), легкосуглинистые (глины 20. 40 %), среднесуглинистые (глины 40. 55 %), легко - и тяжелоглинистые (глины 60. 97 %). Песчаные и супесчаные почвы называют легкими, так как они легко поддаются обработке, а суглинистые и глинистые - тяжелыми, так как их обработка связана с большими энергетическими затратами. Легкие почвы - рыхлые, хорошо пропускают влагу и воздух, весной быстро прогреваются. Но они плохо удерживают воду, бедны элементами питания. Тяжелые почвы - плотные, плохо пропускают влагу и воздух. Вода в них может застаиваться, а почва заболачиваться. Весной тяжелые почвы прогреваются медленно, поэтому их обработку начинают позднее. Содержание элементов питания в них выше, чем в песчаных и супесчаных почвах.

В твердую часть почвы входит также перегной, в котором содержатся многие элементы питания растений, но в недоступной для них форме. Под воздействием микроорганизмов медленно происходит переход их в доступную форму. Содержание перегноя в верхнем горизонте почв неодинаково и обычно колеблется от 1 до 5 %, но иногда достигает и 15 %. Чем больше перегноя в почве, тем она плодороднее.

Надо отметить, что в некоторых почвах содержание в твердой части минеральных веществ небольшое (15 . 20 %). Это болотные или торфяные почвы, содержащие большие массы неразложившихся или полуразложившихся растительных остатков, пропитанных перегноем и обычно избыточно увлажненных. После осушения болотные почвы используют в сельском хозяйстве.

Жидкая часть почвы. Это вода и растворенные в ней вещества и соединения, образующие почвенный раствор, из которого растения получают необходимые элементы питания. Содержание воды в почвах может колебаться от десятых долей процента до 40…60 %, что зависит от гранулометрического состава почвы и количества перегноя.

Газообразная часть. Это почвенный воздух, который заполняет все поры и пустоты почвы. Почвенный воздух отличается от атмосферного меньшим содержанием кислорода и большим диоксида углерода, который выделяют разлагающиеся растительные остатки и живые организмы при, дыхании, В почвенном воздухе обычно встречаются аммиак, иногда метан и другие газы. Чем влажнее почва, тем меньше в ней воздуха, так как вода вытесняет его из почвенных пор. Для нормального роста и развития растений содержание воздуха в почве не должно быть ниже 10. 15 % ее объема.

Живая часть почвы. Она состоит из микроорганизмов, червей, личинок, насекомых и др. В каждом килограмме почвы находятся миллионы различных микроорганизмов. Они сосредоточиваются у корней растений, где добывают себе пищу из отмерших частей корней и создают новые органические вещества.

Состав почвы постоянно трансформируется под воздействием воды, тепла и живых организмов, при этом происходят изменения в ее физических свойствах и химическом составе. Кроме того, преобразовывает почву и человек, обрабатывая, удобряя и эксплуатируя ее.

Водные свойства почвы. Влагоемкостью называют количество воды, которое почва может удерживать в себе. Вычисляют влагоемкость (% к сухой почве) по формуле

где P - пористость, % объема почвы;

V- плотность сложения, г/см 3 .

Влажностью называется общее количество воды, содержащееся в почве. Влажность - непостоянная величина и в одной и той же почве может колебаться от полной влагоемкости в дождливое время года до ничтожно малых величин в период засухи.

Водопроницаемостью почвы называется ее способность впитывать и фильтровать воду.

Воздушные свойства почвы. К ним относятся воздухоемкость и воздухопроницаемость.

Воздухоемкость - способность почвы содержать то или иное количество, воздуха.

Воздухопроницаемость - способность почвы пропускать через себя воздух. Она зависит от гранулометрического состава и структуры почвы. В целом количество воздуха в почве может колебаться от 0 до 40 % объема почвы.

Тепловые свойства почвы. Основной источник теплоты для прогревания почвы - энергия Солнца, количество которой определяется географическим положением местности.

Теплопроводность - способность почвы проводить теплоту от теплых слоев к холодным. Поэтому сухие и плотные почвы быстро проводят тепло, но и быстро его теряют, чего можно избежать, если верхний слой почвы взрыхлить (боронование, шлейфование и т. п.). Рыхлые, переувлажненные и богатые органическим веществом почвы медленно прогреваются, но дольше сохраняют тепло.

Притекающая к поверхности солнечная энергия не вся поглощается почвой (теплопоглощение), а часть ее отражается в пространстве и теряется безвозвратно.

Плодородие почвы. Это ее способность удовлетворять потребность растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла и питательными веществами, необходимыми для нормальной жизнедеятельности.

Различают естественное (потенциальное) и эффективное (искусственное) плодородие почвы.

При правильном использовании и охране почв их плодородие повышается - происходит воспроизводство, плодородия. Интенсивное земледелие предполагает расширенное воспроизводство плодородия почв, что особенно важно, для почв с низким естественным плодородием.

физические свойства почвы

Вопросы

1. Общие понятия.

2. Твердая фаза почвы и ее влияние на удельное сопротивление при пахоте.

3. Жидкая и газообразная фазы.

4. Характеристики строения почвы.

5. Влияние на почву уплотнения и пути его снижения.

Общие понятия

Почва – основное средство производства в сельском хозяйстве. Поэтому чрезвычайно велика ответственность каждого поколения людей за ее состояние. Нерадивое отношение предшествующих поколений к этому богатству привело к тому, что мы имеем в настоящее время всего 14…15 млн. км2. Это в 1,5 раза меньше, чем было до активного возделывания земель (20 млн. км2).

Знания физико-механических свойств почвы позволяют разрабатывать и использовать рациональные приемы и системы обработки почвы, которые способствуют сохранению ее плодородия.

Почва – это верхняя плодородная часть суши земной коры.

Почва это неоднородная среда, состоит из твердой, жидкой и газообразной фаз см. рис.1- Структура состава почвы.

Рис. 1. Структура состава почвы

Различают физические и технологические свойства почвы.

Физические – это свойства которые характеризуют состояние и строение почвы (материалов).

Физические свойства почвы : структура, механический состав, влажность, пористость (скважность) и плотность.

Технологические – это свойства, которые проявляются при механической обработки почвы и влияют на протекания данного процесса.

К технологическим свойствам относятся: твердость почвы, коэффициент объемного смятия, вязкость, липкость, абразивность.

Твердая фаза почвы и ее влияние на удельное сопротивление при пахоте

Твердая фаза представлена Каменистыми включениями - это частицы больше 1 мм и Мелкоземом - частицы меньше 1 мм.

Каменистость Почвы – это отношение массы каменистых включений к массе мелкозема в процентах.

Почва считается не каменистой, если содержание камней в ней не превышает 0,5%;

· слабокаменистой – 0,5…5,0% камней;

· среднекаменистой – 5,0…10% камней;

· сильнокаменистой – более 10% камней.

Два последних типа почв требуют специальной системы обработки.

Механический состав почвы определяется по результатам анализа мелкозема, который делится на “физический песок” (размер частиц более 0,01 мм) и “физическую глину” – (размер частиц менее 0,01 мм). В зависимости от содержания “физической глины” почвы делят на:

· песчаные (песок) – содержание “физической глины” до 10%;

· супесчаные (супесь) – 10…20% “физической глины”;

· суглинистые (суглинок) – 20…50% “физической глины”;

· глинистые (глины) более 50% “физической глины”.

В глинистых частицах содержатся цементирующие включения, благодаря которым обеспечивается скрепление почвы.

Встречаются тяжелые и легкие почвы.

Тяжелые – Это почвы, которые содержат много глины.

Их свойства: во влажном состоянии налипают на рабочие органы машин, а в сухом образуют глыбы. Эти почвы плохо поглощают влагу, но хорошо ее удерживают.

Легкие – Это почвы, которые содержат много песчаных частиц. Свойства: они не липкие и не пластичные, т. к. не содержат скрепляющих включений. Песчанные почвы хорошо поглощают влагу, но плохо ее удерживают.

Супесчаные и суглинистые почвы по своим свойствам занимают промежуточное положение в сравнении с глинистыми и песчаными почвами. Получается “золотая середина”, поэтому эти почвы характеризуются высокой урожайностью.

Механический состав почв оказывает непосредственное влияние на обрабатываемость почв, которая характеризуется удельным сопротивлением почвы Куд. Коэффициент удельного сопротивления почвы определяется только при пахоте. Это отношение силы сопротивления плуга к площади сечения пласта.

Рис. 2. К расчету удельного сопротивления почвы.

Где Рсопр. – сила сопротивления плуга, Н;

А – глубина вспашки, см;

В – ширина захвата корпуса, см;

N – количество корпусов.

Зависимость удельного сопротивления почвы от ее механического состава можно выразить графически:

Рис. 3. График зависимости удельного сопротивления почвы

(частиц размером менее 0,01 мм).

По удельному сопротивлению почвы делятся на пять групп см. табл.1

Удельное сопротивление почвы Куд.,Н\см2

Легкие (50% песчаных, 50% супесчаных)

Средние (50% супесчаных, 50% суглинистых)

Очень тяжелые (глинистые)

Твердая фаза почвы может быть Структурной и Бесструктурной.

Структуру почвы определяет совокупность агрегатов разной величины, формы, плотности, водоемкости и пористости. Агрегаты состоят из отдельных механических частиц скрепленных глиной и гумусом.

Бесструктурные почвы состоят из твердых элементов залегающих сплошной массой.

По структуре почва может быть:

· глыбистой (агрегаты размером более 10 мм);

· комковатой (3…10 мм) макроагрегат;

· зернистой (0,25…3 мм) макроагрегат;

· пылеватой (менее 0,25 мм) – микроагрегаты.

С агрономичной точки зрения, ценными считают агрегаты размерами 0,25…10 мм, их называют Макроагрегатами. Агрегаты менее 0,25 мм называют Микроагрегатами.

Наиболее стойкими к размывающему воздействию воды являются агрегаты от 1 до 10 мм.

Агрегаты размерами менее 1 мм являются эрозионно-опасными. Если в верхнем слое почвы (0…5 см) таких частиц содержится более 50%, и отсутствует живая и неживая растительность то при скорости ветра более чем
12 м/с имеет место ветровая эрозия (образуются пыльные бури). Для юга Украины наиболее опасным периодом в этом отношении является январь – апрель.

На структурных почвах получают больший урожай, чем на бесструктурных. Частые обработки почвы, а так же уплотнение ее ходовыми колесами машин, приводит к разрушению структуры почвы.

Оценка содержания в структурной почве агрегатов разных размеров производится путем определения агрегатного состава почвы (рис. 4).

Рис. 4. Схема определения агрегатного состава почвы.

Жидкая и газообразная фазы

Жидкая фаза Представлена в почве водой и растворами различных веществ.

Вода разделяется на Гравитационную И Капиллярную.

Гравитационная влага содержится в больших пустотах. Особенность: она свободно перемещается из верхних слоев почвы в нижние под действием силы тяжести. При малой влажности почвы гравитационная вода может впитываться капиллярами верхних слоев почвы.

Капиллярная влага, Содержится в мелких капиллярных пустотах. Особенность: в капиллярных пустотах эта влага перемещается в любых направлениях и распространяется от более влажных слоев к менее влажным. Эта вода доступна всем растениям и составляет основной запас почвенной влаги.

О количестве воды, что помещается в почве, судят по абсолютной влажности (Wa, %):

Где МВ и Мс – масса влажной и сухой почвы соответственно.

Абсолютно сухой называется почва, высушенная при температуре 105оС до постоянной массы.

При сопоставлении степени увлажнения почв различного механического состава определяют значением Относительной влажности (Wo, %):

где Wп – полевая влагоемкость почвы; %.

Полевая влагоемкость почвы – это максимальное количество влаги в процентах, которое способна удержать в себе почва (влажность почвы в момент ее полного насыщения).

Полевая влагоемкость различных почв изменяется в широких приделах: 100г сухой глинистой почвы может удержать в себе 50 г воды, в то время, как 100 г песчаной почвы – только 5…20 г. Если эти почвы при абсолютной влажности 15% попробовать на ощупь, то песчаная почва будет производить впечатление мокрой т. к. Wo = 75%, а глинистая почти сухой т. к. Wo = 30%.

Влажность почвы оказывает большее влияние на качество и энергоемкость ее обработки (рис. 5).

Рис. 5. График влияния влажности на сопротивление почвы

При пахоте (рис.5) пересохших почв (отрезок АБ) образуется глыбы диаметром до 0,5м и более. При пахоте переувлажненных почв (отрезок ВГ), происходит сильное залипание и сгруживания почвы впереди корпуса плуга. Это приводит к росту удельного сопротивления почвы и плохой заделки растительных остатков. При дальнейшем увеличении влажности (отрезок ГД) вода выполняет роль смазки и Ко уменьшается.

Из графика (рис.5) наилучшие показатели обработки имеют место при абсолютной влажности 15…30%. Установлено, что при этом почвы не только сохраняются, а и образуются новые структурные агрегаты.

Газообразная фаза в почве представлена воздухом и газами – аммиак, метан и т. д.. Воздух находится в почве в Свободном и Защемленном Состоянии. Свободный воздух расположен в крупных пустотах, а “защемленный” в капиллярах.

“Защемленный” воздух увеличивает упругость почвы и уменьшает ее водопроницаемость.

Движение свободного воздуха приводит к потере влаги из рыхлой почвы. При обработке, почва сжимается и значительная часть свободного воздуха переходит в “защемленное” состояние. При этом накапливается потенциальная энергия, которая после прекращения сжатия нарушает связи между почвенными комочками, способствуя структуризации почвы.

Характеристики строения почвы

Основными характеристиками строения почвы являются ее Пористость и Плотность (объемная масса).

Все виды почвы пронизаны порами, заполненными воздухом, водой или органическими включениями.

Пористостью называют объем пустот в почве, заполненных водой и воздухом.

Общую пористость почвы Р, % определяют из формулы:

Где Vпуст. – объем пустот, которые могут заполняться воздухом и водой;

Vпроб. – объем исследуемой почвы.

Пористость зависит от структуры, степени уплотнения, влажности, а так же от механического состава почвы. У глин и суглинков она составляет 50…60%, у песчаных почв – 40…50%.

Пористость одной и той же почвы является переменной величиной, зависящей от влажности. Во влажной почве частицы оказываются как бы раздвинутыми прослойками воды, при высыхании почвы они сближаются.

Плотность почвы

Различают Действительную, В природном состоянии и плотность Твердой фазы.

Действительная плотность – представляет собой отношение массы МС абсолютно сухой почвы к объему VПроб. исследуемой пробы, взятой без нарушения ее естественного сложения:

Плотность в природном состоянии – представляет собой отношение массы почвы в природном состоянии к объему исследуемой пробы, взятой без нарушения ее естественного сложения:

Обычно действительную плотность почвы и плотность в природном состоянии определяют методом режущих цилиндров, который заключается во взятии проб почвы в природном состоянии (без нарушения ее структуры) (рис. 6).

Рис. 6. Схема определения плотности почвы методом “режущих цилиндров”: 1 – почва; 2 – режущий цилиндр; 3 – нож.

Плотность твердой фазы равна отношению массы абсолютно сухой почвы к ее объему в спрессованном состоянии.

Практически плотность твердой фазы находят пикнометрическим методом, при котором массу М определяют взвешиванием, а объем находят как объем воды, вытесненной образцом почвы.

Плотность твердой фазы изменяется от 2,4 (черноземы) до 2,7 г\см3 (красноземы).

Величина плотности зависит от механического состава, содержания гумуса и пористости почвы. Плотность пахотного слоя изменяется в широких пределах – от 0,9 до 1,6 г/см3. Подпахотные горизонты почвы имеют более высокую плотность – 1,6…1,8 г/см3.

Опыты показали, что для каждого вида растений существуют оптимальные плотности. При уплотнении почвы выше оптимальной величины урожай (У) снижается, а при слишком большем уплотнении вообще отсутствует (рис. 7).

Рис. 7. График зависимости урожайности сельскохозяйственных культур от плотности почвы

Плотность почвы считается очень важным фактором плодородия. Регулируют ее с помощью механической обработки почвы в соответствии с требованиями для отдельных видов растений.

Влияние на почву уплотнения и пути его снижения

Последствия переуплотнения почвы:

1. Ухудшает ее структуру, аэрацию, нитрификационную способность и т. д.; ухудшает микрорельеф агрофона и условия проведения последующих технологических операций;

2. Снижает эффективность действия минеральных удобрений;

3. Способствует развитию эрозионных процессов;

4. Увеличивает тяговое сопротивление почвообрабатывающих машин, в результате чего на 10…17% возрастают удельные затраты энергии и топлива;

5. Вызывает снижение производительности агрегатов на 8…12% и более;

6. Приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур на 15% и более;

Снижение уплотняющего воздействия движителей МТА на почву осуществляется: за счет проведения технологических операций и конструктивных мероприятий.

Технологические операции:

1. Проведение полевых работ в наиболее оптимальные агротехнические сроки (период “спелости” почвы);

2. Совмещение операций (плоскорежущей лапой), выполняемых за один проход агрегата;

3. Внедрение чизельной обработки почвы, которая является менее энергоемкой в сравнении с отвальной пахотой, разрушает плужный след и позволяет почти в два раза больше накопить и сохранить влаги в почве;

4. Внедрение нулевой обработки почвы (сев стерневой сеялкой, пшеницу скрестить с пыреем и т. д.);

5. Возделывание сельскохозяйственных культур с применением постоянной технологической колеи (колейной системы земледелия).

Конструктивные мероприятия:

1.Широкое внедрение тягово-приводных агрегатов (мостовая технология возделывания сельскохозяйственных культур);

2.Использование широкопрофильных (арочных) шин с низким внутренним давлением воздуха.

3.Оборудование энергетических средств сдвоенными или строенными колесами;

4.Использование гусеничных и полугусеничных энергетических средств на основных полевых работах;

5.Внедрение резиноармированных гусениц для уменьшения их массы, а значит и общего давления трактора на почву.

Литература

1. М55 Механіко-технологічні властивості сільськогосподарських матеріалів: Навч. посібник/О. М. Царенко, С. С.Яцун, М. Я.Довжик, Г. М.Олійник;За ред. С. С.Яцуна. - К.: Аграрна освіта, 2000.-243с.:іл. ISBN 966-95661-0-7

2. Механіко-технологічні властивості сільськогосподарськи матеріалів:

Підручник / О. М.Царенко, Д. Г.Войтюк, В. М.Швайко та ін.;За ред. С. С.

Яцуна.-К.: Мета, 2003.-448с.: іл. ISBN 966-7947-06-8

3. Механіко-технологічні властивості сільськогосподарських матеріалів. Практикум:Навч. посібник/Д. Г.Войтюк, О.М. Царенко, С.С. Яцун та ін.;За ред. С.С. Яцуна:-К.:Аграрна освіта,2000.-93 с.: іл.

4. Хайлис Г. А. и др. Механико – технологические свойства сельскохозяйственных материалов – Луцк. ЛГТУ, 1998. – 268 с.

6. Физико – механические свойства растений, почв и удобрений. - М.: Колос, 1970.

7. Скотников В. А. и др. Практикум по сельскохозяйственным машинам. – Минск: Урожай, 1984. – 375 с.

8. Методика изучения физико-механических свойств сельскохозяйственных растений. М.: ВИСХОМ, 1960. -–269 с.

9. Карпенко А. Н., Халаский В. М. Сельскохозяйственные машины. – М.: “Агропромиздат”, 1983. – 522 с.

Почва является полидисперсным и пористым телом. Её твердая часть состоит из частиц различного размера – механических элементов. Они могут находиться в бесструктурном или агрегатном состоянии. При любом уплотнении механических элементов и агрегатов между ними всегда имеются поры. С их наличием связаны показатели плодородия почвы – её способности обеспечивать растения водой, воздухом, элементами питания и теплом.

Особенности почвы как полидисперсного и пористого тела определяет её специфические физические свойства. К ним относят структуру, общие физические, физико-механические, воздушные, тепловые свойства почвы.

Физические свойства почвы иногда являются решающими в формировании урожая и эффективности возделывания сельскохозяйственных культур.

К общим физическим свойствам почвы относят плотность твердой фазы, плотность сложения и пористость. 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 (внутри агрегатную) и некапиллярную (меж агрегатную).

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

Плотность твердой фазы почвы (удельный вес почвы) – средняя плотность почвенных частиц. Определяется как отношение массы её твердой фазы (сухого вещества) (М) в том же объёме (V_s) твердой фазы. Выражается в г/см 3 или т/м 3 :

Для органических веществ (опад растений, гумус, торф) плотность твердой фазы колеблется от 0,2–0,5 до 1,0–1,4 г/см 3 , а для минеральных соединений – от 2,1–2,5 до 4,0–5,18 г/см 3 .

Минеральные горизонты большинства почв имеют плотность твердой фазы 2,4 до 2,8 г/см 3 , торфяные горизонты от 0,2–0,3 до 1,8 г/см 3 .

Плотность сложения (объёмный вес почвы, объёмная масса) – масса единицы объёма абсолютно сухой почвы, взятой в естественном сложении. Рассчитывается по формуле:

Выражается она в г/см 3 или т/м 3 . Почва – рыхлое тело, поэтому её объёмная масса значительно отличается от плотности её твердой фазы.

В верхних горизонтах почвы объёмная масса равна обычно 0,8–1,2 г/см 3 , а в нижних увеличивается до 1,3–1,6 г/см 3 . Оптимальная плотность для большинства культурных растений 1,0–1,2 г/см 3 . Плотность сложения почвы может существенно изменяться при обработках, уплотняться под воздействием машин и орудий. Верхние горизонты почвенного профиля, содержащие больше органического вещества, подвергающиеся рыхлению, имеют более низкую плотность. Тяжелые минералы, низкая структурность увеличивают величину плотности. Плотность сложения почвы сравнительно просто учесть, поэтому её используют как показатель оценки качества по отношению к физическим свойствам.

Зная плотность (d) и объёмную массу почвы (d _v), можно определить пористость (скважность) почвы – суммарный объём всех пор между частицами твердой фазы почвы. Её выражают в % от объёма почвы по формуле:

Пористость зависит от гранулометрического состава, структурности, деятельности почвенной фауны, содержания органического вещества.

В пахотных горизонтах – от частоты и приёмов обработки.

Различают капиллярную и некапиллярную пористость. Поры могут быть заполнены водой и воздухом. Некапиллярные поры обеспечивают водопроницаемость и воздухообмен. Капиллярные – удерживают воду за счет капиллярных сил. Для создания хорошего и устойчивого запаса влаги при одновременной нормальной аэрации, необходимо, чтобы капиллярная пористость составляла 55–65 % общей пористости.

В пахотных горизонтах – от частоты и приёмов обработки.

Почва — важнейший элемент нашей планеты, благодаря которому возможна жизнь растений и других живых существ. Её образование представляет собой сложный процесс, от которого зависит состав и свойства почвы. Плодородные почвы играют большую роль в жизни человека. Кратко рассмотрим, каковы основные свойства почвы, на что они влияют и от чего зависят.

Плодородие

Самым важным свойством любой почвы является её плодородие — способность обеспечивать растениям нормальную жизнедеятельность и производить урожай.

Плодородие почвы формируется в результате взаимодействия многих компонентов. Большую роль в этом процессе играет гумус — перегной, который образуется в результате переработки отмерших растений микроорганизмами.

Рис. 1. Перегной.

В почве разлагаются останки отмерших растений: корешки, стебли, листья. Их перерабатывают дождевые черви, жуки-навозники, муравьи, бактерии. В результате на поверхности образуется плодородный слой почвы, который даёт растениям жизнь.

Почва содержит в себе много веществ, которые нужны для полноценной жизни растений. Самыми важными из них являются азот, фосфор, калий.

Большую роль в улучшении плодородных свойств почвы играют животные, живущие в земле. Они постоянно рыхлят почву, благодаря чему в неё лучше поступают воздух и вода, которые так нужны растениям.

Рис. 2. Организмы, живущие в почве.

Механические свойства почвы

Любая почва состоит из твёрдых частиц и пор, заполненных воздухом или раствором. В зависимости от механического состава почвы делятся на несколько основных видов:

глинистые;
суглинистые;
супесчаные;
песчаные.

От механического состава почвы во многом зависят её свойства и уровень плодородия. Так, глинистые почвы хороши для растений, но в них медленно разлагается органика, и их тяжело обрабатывать. Глинистые почвы называют тяжёлыми.

Песчаные почвы легки в обработке, но они очень бедны для растений. Самыми подходящими для выращивания растений являются супесчаные и суглинистые почвы. Они хорошо удерживают влагу, богаты питательными веществами и легки в обработке.

Физические свойства

От механического состава почвы зависят её физические свойства:

Пористость — соотношение пустот в почве к её твёрдым частицам.
Плотность — зависит от механического состава и пористости. Чем пористей и рыхлей почва, тем выше её плодородные свойства и ниже плотность.
Тепловой режим — способность нагреваться от солнца и термальных источников, и удерживать тепло.
Влагоёмкость — способность впитывать и удерживать влагу.
Влажность — наличие в почве воды.

Самым плодородным типом почвы является чернозём. Это чёрная земля с высоким содержанием гумуса. Кроме того, чернозём обладает всеми физическими свойствами, необходимыми для успешного выращивания растений. Он имеет рыхлую структуру, хорошо проводит воздух и воду.

Рис. 3. Чернозём.

Что мы узнали?

Важнейшим свойством любого типа почвы является плодородие — способность снабжать растения всеми необходимыми веществами. Почва делится на типы в зависимости от механического состава. О том, от чего зависят свойства почв, можно подготовить доклад на урок по окружающему миру в 3 классе.

Читайте также: