Свойства почвы

 

Что такое свойство почвы

 

 

Главная особенность верхнего слоя земной коры – плодородие. В плодородной почве присутствует гумус (перегной), который накапливается после перегнивания растительных и животных остатков. Высокий урожай зависит от качественной обработки почвы. А на обработку в свою очередь оказывают влияние технологические свойства почвы (рыхление, уплотнение, крошение).

 

 

Главные технологические свойства почвы

 

 

• Связность. Способность сопротивляться внешним условиям и силам, направленным на механическое воздействие на почвенную массу. Связность зависит от количества гранул и влажности, на ее уровень влияют глинистые частицы. Например, глинистые почвы более связные в сухом состоянии, а песчаные во влажном.
• Пластичность. Способность сохранять или менять форму в зависимости от обработки. Влага, глинистые и илистые частицы определяют пластичность почвы. Чем их больше в составе почвы, тем она пластичнее. Легкие почвы – практически не пластичные.
• Липкость. Способность прилипать к рабочим поверхностям при рыхлении. Глинистость и вода также влияют на липкость. Сухая почва – не обладает липкостью.
• Физическая спелость почвы.

 

Таким образом, количество жидкой и газообразной части, а также их соотношение влияют на технологические свойства почвы.

 

 

Физические свойства почвы

 

 

Помимо технологических, различают физические свойства:

 

 

• Увлажненность.
• Объемная масса (плотность).
• Пористость.
• Твердость.
• Сопротивление.

Как изучают свойства почвы

 

 

Изучением почвенных свойств, химического состава и структуры занимаются почвоведы. Перед засаживанием участка культурными растениями сначала выясняется его состав и свойства почвы, затем они соотносятся с требованиями выращиваемых растений. Попутно выявляется степень загрязнения и экологичность площади, вносятся удобрения.

 

Все это можно проверить через разрез (выкопанную ямку) и описание его морфологических свойств. Если участок попался с ненарушенным растительным слоем, то он также становится объектом для изучения. Проводится фитоиндикация почв – изучение свойств почвы по густоте и внешнему виду растительного покрова. Например, наличие влаголюбивых растений означает близкое залегание грунтовых вод.

 

Генетические горизонты на срезе отличаются по окрасу, плотности и структуре. Вскипание – реакция на кислоту с выделением углекислого газа – свидетельствует о наличии карбонатов кальция на определенном залегании. Бывает и промытая почва – вовсе лишенная карбонатов. Мощность каждого слоя замеряется в сантиметрах и тоже имеет свой окрас, плотность и различные посторонние включения.

 

По форме и степени выраженности структура почв бывает:

 

• Кубовидная.
• Призмовидная.
• Плитовидная.
• Комковатая.
• Зернистая.
• Порошистая.
• Пылеватая.

От чего зависят свойства почвы

 

 

Свойства почв зависят от многих природных компонентов и процессов, которые оказывают влияние, в том числе и на уровень  плодородности:

 

• Испарение и уровень влажности на определенном участке. Мелкие почвенные частицы, большие капиллярные поры и органика – формируют впитывание и удержание почвой воды. Нарушение уровня прочносвязной воды ведет к завяданию растений. Например, влажность суглинка до 12%, а торфа до 50% – вызывает устойчивое завядание.
• Объем и количество грунтовых вод. Водные режимы водоносного горизонта – важный фактор почвообразования. Поступление влаги зависит от глубины залегания. В глинистых почвах вода медленно поднимается по капиллярам вверх на высоту до 4 метров. В более легких почвах быстрее, но не так высоко.
• Постоянные и переменные ветра. Участки почвы на возвышенностях подвергаются эоловому (обветриванию) воздействию. Сильные завихрения увеличивают эрозию почвы, ломают деревья и кустарники. Ветер со скоростью не менее 6 м/с выдувает верхний плодородный слой, а это прямой путь к истощению.
• Температурный режим определенной местности. Тепловой режим определяет почвенный микроклимат, вызывает начало и конец вегетативного периода у растений. Также он регулирует численность полезных микроорганизмов, скорость разложения органики и постепенное накапливание гумуса. Например, при перегреве в тропиках в почве образуется цементационные структуры, а на севере при переохлаждении – фрагментарные.
• Климатическая зона. Многолетний режим погоды и связанные с ним осадки, влажность, сила ветра: по-разному влияют на почвообразование. Все зависит от рельефа, породы и растительности на определенных участках. Климат формирует тепловой и водный почвенные режимы.
• Растительный состав. Растительный и древесный покровы – снижают риски деградации и опустынивания почв, стабилизируют круговорот питательных веществ и водный баланс.

Важнейшее свойство почвы

 

 

Важнейшим свойством почвы – является ее плодородие. Этим она обеспечивает развитие и рост растений, а также является домом для бактерий и микроорганизмов. Ценность плодородной почвы не только в ее значимости для сельского хозяйства, она также важнейший компонент  биосферы Земли. Почвенный покров обеспечивает экологическую связь всех живых организмов с литосферой, гидросферой и атмосферой планеты.

 

Из плодородной почвы растения получают набор питательных веществ, кислород и воду. Естественное плодородие получается из гумусового слоя, в котором содержатся кальций, фосфор, азот, железо и многие другие необходимые растениям элементы. Поверхностное разнообразие растений и климат местности – напрямую влияют на образование и накопление гумуса.

Механические свойства почвы

 

Песок впитывает воду быстрее глины, потому что имеет крупные не плотно прилегающие частицы и пустоты между ними. Частицы глины, напротив плотно прилегают, друг к другу и не дают воде просачиваться. По соотношению частиц разного размера и их прилеганию судят о механических свойствах почвы.

 

К механическим свойствам относится:

 

• Пластичность. Способность изменять и сохранять измененную форму впоследствии. Проявляется только после намокания. Свойство зависит от содержания гумуса, поглощения катионов и колло­идной фракции почвы. Например, глинистые почвы благодаря содержанию натрия – пластичные, а перенасыщенные кальцием песчаные – нет.
• Липкость. Способность слипаться при увлажнении, связана с физической спелостью Свойство ухудшает обработку почвы из-за возрастания тяглового сопротивления сельскохозяйственных машин. Интересно, что черноземные почвы не слипаются даже при переувлажнении. Наиболее липкие – глинистые почвы.
• Набухание. Увеличение объема из-за переувлажнения. Связано с содержанием коллоидов. Солонцы (почвы с переизбытком натрия) набухают быстрее, чем прочие. Сильное набухание грозит разрушением структурных отдельностей.
• Усадка. Уменьшение объема после испарения влаги. Излишняя усадка грозит трещиноватостью.
• Связность. Сопротивление внешним усилиям при разъединении ее частиц. Силы сцепления связывают частички почвы, а связность определяет ее сопротивление под давлением бороны. Замеряется твердомером.
• Удельное сопротивление. Усилие на подрезание почвенного пласта, его переворачивание и трение о поверхность плуга. Обычно замеряется в пределах: от 0,2 до 1,2 кг/см².

Физические свойства почвы

 

Сложное устройство почвенного тела имеет три фазы: твердую, жидкую и газообразную. Поэтому в зависимости от процентного сочетания различных фаз, бывают 3 физических свойства почвы:

 

• Плотность твердой фазы. Зависит от химического и минерального состава и определяется с учетом средней плотности веществ и их содержанием. В полевых условиях определяется с помощью пикнометра. Во время измерения определяется объем воды соответствующий объему почвы из пробы.
• Плотность скелета (плотности сложения) почвы. Определяет окультуренность почв. Излишне плотная, сухая почва препятствует развитию корневой системы и затратна при обработке. Поры переувлажненной, плотной почвы не получают аэрации. Поступающая на почву вода не достигает глубин, а просто стекает, пробуждая эрозию.
• Плотность в естественном состоянии. Определяется буровым методом и является массой почвы в любом состоянии. Плотность изменяется со временем и из-за усадки. Совокупность пор (различных по форме промежутков) определяет порозность почвы.

Химические свойства почвы

 

Химические свойства почвы характеризуют типы структурных связей протекающих в жидкой и твердой фазах, а также прочность почв. В твердой почвенной фазе (минеральной) содержатся соединения всех элементов периодической таблицы Менделеева. Лишь торфяники состоят только из органики. К химическим свойствам относятся:

 

• Кислотность. Определяется показателем рН, который в почве варьируется от 1 до 6 рН.
• Щелочность. Щелочные: 7-9 рН.
• Поглотительность (нейтральность). Показатель нейтральности: 6-7 рН.

 

Идеальный показатель садовой земли: от рН 4 до рН 8. Повышенную кислотность нормализует известь, а повышенный щелочной состав – сульфаты. В составе глинистых почв преобладает алюминий, песчаных – кремний, известковых – кальций. Во всех видах присутствуют соли фосфорной, угольной, серной кислот. В микродозах содержатся микроэлементы: селен, кобальт, йод, марганец и другие. Химический состав почвы оказывает влияние на грунтовые воды, продукты питания и здоровье человека. Его можно изменить внесением органики или минеральных удобрений. Со временем свойства почв меняются. Особенно в этом повинен человек, который вносит удобрения, осушает водоемы или затапливает равнины.

Воздушные свойства почвы

 

 

К воздушным свойствам относят:

 

• Воздухоемкость. Часть почвы занятая воздухом.
• Воздухопроницаемость. Способность пропускать воздух и главное условие существование газообмена между атмосферой и почвенным слоем.

 

Главные компоненты воздуха: кислород, азот, углекислый газ и аргон. В почвенном воздухе доля кислорода ниже, зато превышен углекислый газ. Поэтому меняется и соотношение азота.

 

Между почвой и атмосферой происходит аэрация (газообмен). Ее вызывает диффузия, изменение температуры, поступление воды и действие ветра. Все эти факторы действуют совместно. В пористых почвах газовая среда выше. Почвенный воздух насыщает кислородом корни растений, служит для дыхания подземной живности и микроорганизмов. Кислород активно участвует в химических реакциях различных веществ: окисляет железо, растворяет хром и серу, а также влияет на скорость миграции химических элементов. При окислении, например, происходит круговорот углерода, азота и фосфора.

 

Под землей воздух находится в 3-х состояниях:

 

• Свободный. Содержится в капиллярах, свободно перемещается, обеспечивая аэрацию и газообмен.
• Защемленный. Изолированный водными пробками воздух, не участвует в фильтрации воды и может разрушать почвенную структуру. В глинистых почвах может достигать 12%.
• Адсорбированный. Газы и другие соединения в почвенных частицах.

Улучшение свойств почвы

 

Улучшение плодородия – главная задача увеличения урожайности и повышения качества растениеводства. Приемы по улучшению почвенных свойств:

 

• Механические. Интенсивная механическая обработка, щелевание и т.д. Но действие данных приемов кратковременное, требуется их часто повторять. Однако частая обработка увеличивает долю илистых фракций и снижает водопрочность.
• Хими­ческие. Известкование подкисленных почв и гипсование солонцов. В итоге в почве уменьшается плотность и возрастает водопроницаемость. Гипсование улучшает почвенное структурное состояние. Но одними этими методами не решить проблему, нужен комплексный подход.
• Биологические. Улучшение севооборотов с возрастанием доли многолетников, применение седератов (горчица), увеличение органических удобрений, снижение интенсивности и глубины рыхления. А также увеличение в почве содержания гумуса на уровне не ниже 3,7%. После принятия всех мер улучшаются почвенные режимы (водный, воздушный), химические и физико-механические свойства.