 
поиск по сайту
|
Физические свойства почвы
Физические свойства почвы характеризуются ее структурой, которая определяется по форме и размеру комочков (структурных отдель- ностей или агрегатов) и по характеру их поверхности.
В зависимости от наличия и степени выраженности структуры различают структурные и бесструктурные почвы. Бесструктурными бывают обычно песчаные и супесчаные почвы, а нередко также пахотные слои суглинистых и глинистых почв в результате распыления при обработке. Между структурными и бесструктурными почвами имеются переходные, у которых структура выражена слабо.
Под гранулометрическим составом почвы понимают относительное содержание в ней твердых частиц разного размера. Это содержание обычно выражается в процентах к весу высушенной при температуре 100-105 °С почвы.
Размер частиц при лабораторном определении гранулометрического состава вычисляют по скорости их падения в вязкой среде, предварительно обработав почвенные агрегаты, раздробленные на составляющие их частицы, соляной кислотой и едким натром. Оседание частиц разных размеров с различной скоростью позволяет разбить их на фракции.
Для отнесения почвы к тому или иному типу фракции подразделяются на группу физического песка (частицы более 0,01 мм) и группу физической глины (частицы менее 0,01 мм). По соотношению этих групп почва относится к соответственному типу по гранулометрическому составу. Из всех классификаций почв по гранулометрическому составу наибольшее распространение получила классификация Н. А. Ка- чинского.
В целях оттенения в гранулометрическом составе соотношения песка, пыли и ила выделяют фракции: песчаную (более 0,05 мм), круп- нопылеватую (0,05-0,01 мм), пылеватую (0,01-0,001 мм) и иловатую (менее 0,001 мм).
Гранулометрический состав почвы оказывает большое влияние на водно-воздушный и тепловой режимы почвы, на поглотительную способность и накопление элементов пищи растений, на развитие и жизнедеятельность микроорганизмов. Он характеризует также величины водных свойств почв, изменение их по профилю разреза и может быть использован для проверки правильности их определения.
В зависимости от гранулометрического состава почв меняются условия обработки ее, сроки сельскохозяйственных работ, дозы удобрений и производится подбор культур.
Плотность твердой фазы почвы. Почва состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной. Твердая фаза представлена минеральными и органическими веществами, жидкая - почвенным раствором, газообразная - почвенным воздухом.
Важной характеристикой твердой фазы почвы является плотность.
Плотность твердой фазы представляет собой массу почвенных (органических и минеральных) частиц, отнесенную к единице объема почвы.
Плотность зависит в основном от минералогического состава почвы и содержания органических компонентов. Для минеральных почв она находится в пределах 2,4-2,8 г/см3. В почвах тяжелого гранулометрического состава она больше. С увеличением содержания органического вещества в почве плотность уменьшается.
Бедные органическим веществом дерново-подзолистые почвы имеют большую плотность твердой фазы, так как состоят преимущественно из кварца, плотность которого равна 2,65 г/см3. Наличие органических примесей и гумуса с плотностью около 1,50 г/см3 снижает плотность таких почв до 2,62-2,63 г/см3 и ниже.
Во всех почвах четко прослеживается тенденция к возрастанию плотности от пахотных горизонтов к нижним слоям. Для песчаных и супесчаных почв плотность изменяется от 2,62 в пахотном слое до 2,65-2,67 г/см3 в слое 101-150 см.
Значения величин плотности в оглеенных горизонтах достигает 2,71-2,72 г/см3.
Средние значения плотности твердой фазы суглинистых почв на легких и средних суглинках в пахотном слое, как песчаных и супесчаных, равны 2,62 г/см3. Начиная, примерно, с глубины 20 см плотность увеличивается до 2,62-2,69 г/см3.
Наибольшая плотность у почв тяжелого микроагрегатного состава - суглинисто-глинистых, на тяжелых суглинках и глинах.
Наименьшую плотность имеют торфяные почвы. Величины плотности торфяных почв находятся преимущественно в пределах 1,501,60 г/см3. В самых верхних горизонтах она достигает 1,62-1,64 г/см3, а в сильно минерализованных торфах - 1,80-2,00 г/см3 и более.
Плотность торфяно-глеевых почв несколько больше, чем торфяных. В пахотном горизонте она равна 1,64 г/см3. Крайние значения плотности этих почв - 1,52 и 1,70 г/см3. Торфяные почвы более мощные, в них четко прослеживается тенденция уменьшения величин плотности с глубиной.
Торфяная почва находится в постоянном развитии, в ней происходят сложные процессы, изменяются ее физические свойства. Это приводит к изменению плотности. В частности, величины плотности торфов изменяются в зависимости от сроков их осушения. Так, например, плотность неосушенной торфяно-болотной почвы на глубине 0-10 см составляет 1,57 г/см3, на глубине 30-40 см - 1,50 г/см3, а для старопахотной - соответственно 1,59 и 1,56 г/см3.
По мере возрастания срока сельскохозяйственного использования торфяных почв плотность, особенно пахотного горизонта, повышается вследствие минерализации торфа.
Объемная масса (плотность почвы) характеризует массу почвы, находящуюся в естественном сложении и сухом состоянии в единице объема.
В связи с тем, что объемная масса представляет собой массу единицы объема образца почвы с ненарушенным строением, она всегда меньше плотности твердой фазы, при определении которой пустоты между почвенными элементами исключаются.
Степень уплотнения почвы оказывает большое влияние на водный, воздушный и тепловой режимы почвы, на продуктивность растений. При уплотнении почвы уменьшается ее влагоемкость, снижается водопроницаемость. Рыхлые почвы по сравнению с плотными запасают больше влаги; в них лучше проникают дождевые и талые воды и меньше стекает воды по поверхности.
Рыхлые почвы при высокой влажности меньше испаряют влаги, чем плотные; в плотных почвах происходит более интенсивный подток влаги по капиллярам к зоне иссушения. Поэтому такой агротехнический прием, как боронование почвы, предохраняет ее от непроизводительной потери влаги.
Большое значение оказывает объемная масса почвы на рост, развитие и урожай растений. Например, при возделывании зерновых культур на дерново-подзолистых почвах с тяжелым гранулометрическим составом оптимальной плотностью пахотного горизонта является 1,20-1,35 г/см3. При повышении плотности число корней растений заметно уменьшается.
Значения объемной массы зависят от гранулометрического и минералогического состава, содержания органического вещества, структурного состояния .
Дерново-подзолистые почвы имеют наибольшую объемную массу по сравнению с другими типами почв. Тяжелые по гранулометрическому составу почвы имеют меньшую объемную массу, чем почвы легкие; при переходе от песчаных к глинистым почвам она уменьшается на 10-20 %.
После механической обработки почва объемная масса, как правило, уменьшается. Затем почва начинает постепенно уплотняться, объемная масса ее увеличивается и через какой-то срок (разный для разных почв) достигает более или менее постоянного значения.
Малые значения объемной массы имеют торфяные почвы. Для этих почв она изменяется в пределах от 0,10 до 0,46 г/см3. Объемная масса торфяных почв наибольшая в пахотном слое, средняя величина ее равна 0,28 г/см3. Накопление зольных элементов при разложении торфа увеличивает объемную массу до 0,46 г/см3 и несколько больше.
С глубиной значения величин объемного веса, как правило, уменьшаются и в глубокозалежных горизонтах (на глубине 90-100 см) могут снижаться до 0,10-0,11 г/см3.
Порозность (скважность почвы). Общая порозность, или скважность, почвы представляет собой общий (суммарный) объем почвенных пор, заполненных водой или воздухом, выраженный в процентах от общего объема почвы.
Порозность дерново-подзолистых почв колеблется от 20 до 60 %, у торфяников она возрастает до 80-90 %. Наибольшая порозность наблюдается у структурных, сильно гумусированных почв или у почв, только что вспаханных. Наименьшая порозность наблюдается у песчаных и оглеенных почв. Общая порозность почв в нижних горизонтах обычно изменяется очень мало.
Изменчивость порозности в почвенном профиле, сопряженная с изменчивостью гранулометрического состава, структуры и сложения, обусловливает изменчивость водных и физических свойств почвы по вертикали.
В зависимости от наличия и степени выраженности структуры различают структурные и бесструктурные почвы. Бесструктурными бывают обычно песчаные и супесчаные почвы, а нередко также пахотные слои суглинистых и глинистых почв в результате распыления при обработке. Между структурными и бесструктурными почвами имеются переходные, у которых структура выражена слабо.
Под гранулометрическим составом почвы понимают относительное содержание в ней твердых частиц разного размера. Это содержание обычно выражается в процентах к весу высушенной при температуре 100-105 °С почвы.
Размер частиц при лабораторном определении гранулометрического состава вычисляют по скорости их падения в вязкой среде, предварительно обработав почвенные агрегаты, раздробленные на составляющие их частицы, соляной кислотой и едким натром. Оседание частиц разных размеров с различной скоростью позволяет разбить их на фракции.
Для отнесения почвы к тому или иному типу фракции подразделяются на группу физического песка (частицы более 0,01 мм) и группу физической глины (частицы менее 0,01 мм). По соотношению этих групп почва относится к соответственному типу по гранулометрическому составу. Из всех классификаций почв по гранулометрическому составу наибольшее распространение получила классификация Н. А. Ка- чинского.
В целях оттенения в гранулометрическом составе соотношения песка, пыли и ила выделяют фракции: песчаную (более 0,05 мм), круп- нопылеватую (0,05-0,01 мм), пылеватую (0,01-0,001 мм) и иловатую (менее 0,001 мм).
Гранулометрический состав почвы оказывает большое влияние на водно-воздушный и тепловой режимы почвы, на поглотительную способность и накопление элементов пищи растений, на развитие и жизнедеятельность микроорганизмов. Он характеризует также величины водных свойств почв, изменение их по профилю разреза и может быть использован для проверки правильности их определения.
В зависимости от гранулометрического состава почв меняются условия обработки ее, сроки сельскохозяйственных работ, дозы удобрений и производится подбор культур.
Плотность твердой фазы почвы. Почва состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной. Твердая фаза представлена минеральными и органическими веществами, жидкая - почвенным раствором, газообразная - почвенным воздухом.
Важной характеристикой твердой фазы почвы является плотность.
Плотность твердой фазы представляет собой массу почвенных (органических и минеральных) частиц, отнесенную к единице объема почвы.
Плотность зависит в основном от минералогического состава почвы и содержания органических компонентов. Для минеральных почв она находится в пределах 2,4-2,8 г/см3. В почвах тяжелого гранулометрического состава она больше. С увеличением содержания органического вещества в почве плотность уменьшается.
Бедные органическим веществом дерново-подзолистые почвы имеют большую плотность твердой фазы, так как состоят преимущественно из кварца, плотность которого равна 2,65 г/см3. Наличие органических примесей и гумуса с плотностью около 1,50 г/см3 снижает плотность таких почв до 2,62-2,63 г/см3 и ниже.
Во всех почвах четко прослеживается тенденция к возрастанию плотности от пахотных горизонтов к нижним слоям. Для песчаных и супесчаных почв плотность изменяется от 2,62 в пахотном слое до 2,65-2,67 г/см3 в слое 101-150 см.
Значения величин плотности в оглеенных горизонтах достигает 2,71-2,72 г/см3.
Средние значения плотности твердой фазы суглинистых почв на легких и средних суглинках в пахотном слое, как песчаных и супесчаных, равны 2,62 г/см3. Начиная, примерно, с глубины 20 см плотность увеличивается до 2,62-2,69 г/см3.
Наибольшая плотность у почв тяжелого микроагрегатного состава - суглинисто-глинистых, на тяжелых суглинках и глинах.
Наименьшую плотность имеют торфяные почвы. Величины плотности торфяных почв находятся преимущественно в пределах 1,501,60 г/см3. В самых верхних горизонтах она достигает 1,62-1,64 г/см3, а в сильно минерализованных торфах - 1,80-2,00 г/см3 и более.
Плотность торфяно-глеевых почв несколько больше, чем торфяных. В пахотном горизонте она равна 1,64 г/см3. Крайние значения плотности этих почв - 1,52 и 1,70 г/см3. Торфяные почвы более мощные, в них четко прослеживается тенденция уменьшения величин плотности с глубиной.
Торфяная почва находится в постоянном развитии, в ней происходят сложные процессы, изменяются ее физические свойства. Это приводит к изменению плотности. В частности, величины плотности торфов изменяются в зависимости от сроков их осушения. Так, например, плотность неосушенной торфяно-болотной почвы на глубине 0-10 см составляет 1,57 г/см3, на глубине 30-40 см - 1,50 г/см3, а для старопахотной - соответственно 1,59 и 1,56 г/см3.
По мере возрастания срока сельскохозяйственного использования торфяных почв плотность, особенно пахотного горизонта, повышается вследствие минерализации торфа.
Объемная масса (плотность почвы) характеризует массу почвы, находящуюся в естественном сложении и сухом состоянии в единице объема.
В связи с тем, что объемная масса представляет собой массу единицы объема образца почвы с ненарушенным строением, она всегда меньше плотности твердой фазы, при определении которой пустоты между почвенными элементами исключаются.
Степень уплотнения почвы оказывает большое влияние на водный, воздушный и тепловой режимы почвы, на продуктивность растений. При уплотнении почвы уменьшается ее влагоемкость, снижается водопроницаемость. Рыхлые почвы по сравнению с плотными запасают больше влаги; в них лучше проникают дождевые и талые воды и меньше стекает воды по поверхности.
Рыхлые почвы при высокой влажности меньше испаряют влаги, чем плотные; в плотных почвах происходит более интенсивный подток влаги по капиллярам к зоне иссушения. Поэтому такой агротехнический прием, как боронование почвы, предохраняет ее от непроизводительной потери влаги.
Большое значение оказывает объемная масса почвы на рост, развитие и урожай растений. Например, при возделывании зерновых культур на дерново-подзолистых почвах с тяжелым гранулометрическим составом оптимальной плотностью пахотного горизонта является 1,20-1,35 г/см3. При повышении плотности число корней растений заметно уменьшается.
Значения объемной массы зависят от гранулометрического и минералогического состава, содержания органического вещества, структурного состояния .
Дерново-подзолистые почвы имеют наибольшую объемную массу по сравнению с другими типами почв. Тяжелые по гранулометрическому составу почвы имеют меньшую объемную массу, чем почвы легкие; при переходе от песчаных к глинистым почвам она уменьшается на 10-20 %.
После механической обработки почва объемная масса, как правило, уменьшается. Затем почва начинает постепенно уплотняться, объемная масса ее увеличивается и через какой-то срок (разный для разных почв) достигает более или менее постоянного значения.
Малые значения объемной массы имеют торфяные почвы. Для этих почв она изменяется в пределах от 0,10 до 0,46 г/см3. Объемная масса торфяных почв наибольшая в пахотном слое, средняя величина ее равна 0,28 г/см3. Накопление зольных элементов при разложении торфа увеличивает объемную массу до 0,46 г/см3 и несколько больше.
С глубиной значения величин объемного веса, как правило, уменьшаются и в глубокозалежных горизонтах (на глубине 90-100 см) могут снижаться до 0,10-0,11 г/см3.
Порозность (скважность почвы). Общая порозность, или скважность, почвы представляет собой общий (суммарный) объем почвенных пор, заполненных водой или воздухом, выраженный в процентах от общего объема почвы.
Порозность дерново-подзолистых почв колеблется от 20 до 60 %, у торфяников она возрастает до 80-90 %. Наибольшая порозность наблюдается у структурных, сильно гумусированных почв или у почв, только что вспаханных. Наименьшая порозность наблюдается у песчаных и оглеенных почв. Общая порозность почв в нижних горизонтах обычно изменяется очень мало.
Изменчивость порозности в почвенном профиле, сопряженная с изменчивостью гранулометрического состава, структуры и сложения, обусловливает изменчивость водных и физических свойств почвы по вертикали.
Если Вам необходимо написание реферата, курсовой или дипломной работы по данной теме, Вы можете
Позвонить:
Ещё из раздела Организация производства в АПК
Объектами рекультивации являются нарушенные земли. Это территории, на которых нарушены, разрушены или полностью уничтожены компоненты природы: растительный и почвенный покров, грунты, подземные воды, местная гидрографическая сеть (ручьи, родники, ...
В области мелиорации и водного хозяйства по назначению выделяются следующие объекты: Гидромелиоративные системы (ГМС). Их назначение - гидротехнические (водные) мелиорации сельскохозяйственных земель в сочетании с другими видами мелиораций ...
В зависимости от степени увлажнения различают автоморфные, полугидроморфные, гидроморфные и пойменные почвы. На авто- морфных почвах переувлажнение отсутствует, и в осушении они не нуждаются. Такие почвы занимают 45,3 % сельскохозяйственных угодий ...