Общие физические свойства почвы
Почва предусматривает собой сложное природное тело, в котором можно выделить твердую, жидкую и газообразную фазы и живое вещество населяющих почву организмов. Наиболее устойчива в процессах почвообразования минеральная часть твердой фазы. Свойства твердой фазы во многом определяют свойства почвы как единого физического тела.
К общим физическим свойствам относятся плотность тведрой фазы, плотность почвы и её порозность.
Плотность твердой фазы почвы (а1) - масса сухого вещества почвы (т) в единице объема твердой фазы почвы без пор (Уз): ё=т/Уз
Или в другой формулировке: отношение массы её твердой фазы к массе воды в том же объеме при 0 С.
Плотность твердой фазы зависит от природы и соотношения минералов, из которых состоит почва, содержание в ней органических веществ и характеризует среднюю плотность почвенных частиц. Плотность минералов изменяется в широких пределах, но чаще всего от 2 (монтмориллонит) до 4 г/см3 (лимонит). Кварц имеет плотность твердой фазы 2,65 г/см . Плотность гумуса 1,2-1,4 г/см3. В связи с этим плотность твердой фазы почвы будет зависеть от содержания органического вещества.
Значение величины плотности твердой фазы почвы необходимо для расчета порозности, а также для расчета скорости падения частиц по формуле Стокса при гранулометрическом анализе почв.
Плотность почвы, или плотность сложения (йу) - масса сухого вещества (пт)' в единице её объема ненарушенного естественного сложения V:
йу= т/У
Устаревшие синонимы: объемный вес почвц, объемная масса почвы.
Плотность почвы характеризует взаимное расположение почвенных частиц и агрегатов, поскольку в объем почвы входят все имеющиеся в ней поры, плотность почвы будет всегда меньше плотности твердой фазы.
На величину плотности влияют минералогический и гранулометрический состав почв, содержание в них органического вещества, структурность. У хорошо оструктуренных чернозёмных почв плотность гумусовых горизонтов 0,8-1,0 г/см3.
Рыхлый после обработки пахотный слой постепенно уплотняется и через некоторое время приобретает определенную «равновесную плотность, мало изменяющуюся во времени».
Рыхлые почвы по сравнению с плотными запасают больше влаги, в них лучше проникают дождевые и талые воды и меньше стекает воды по поверхности.
При повышенной плотности до 1,3 г/см число корней пшеницы заметно уменьшается. Корни пшеницы не в состоянии проникать в слой почвы с плотностью выше 1,63 г/см3 и пористостью ниже 39%.
Порозностъ или пористость, скважность (Р) - суммарный объем всех пор между частицами твердой фазы почвы.
Помимо структуры и мех. состава на величину общей пористости почвы оказывает влияние содержания органического вещества, степень уплотнения и оглеения почвы, наличие ходов корней животных и насекомых.
Важной характеристикой пористости почвы является величина её аэрируемой части, т.е. той части пористости, которая заполнена воздухом.» Она равна разности между объемом общей пористости и объемом воды, которая содержится в почве.
Пористость аэрации Ра вычисляют на основании данных влажности почвы, плотности и общей пористости.
Общая пористость имеет максимальные значения в верхних горизонтах профиля и снижается в нижних. В тяжелых по гранулометрическому составу разновидностях почв она обычно выше, чем в легких.
Для пахотных почв оптимальной является пористость аэрации больше 20%.
Порозность - одно из важнейших свойств почвы. От величины пор зависят передвижение воды в почве, водопроницаемость и водоподъемная способность, влагоемкость и воздухоемкость. С порозностью связаны интенсивность и глубина фильтрации, капиллярный объем и процессы испарения на орошаемых землях. От порозности в значительной степени зависит плодородие почв.