Какие режимы почвы Вам известны?

Различают тепловой, водный и воздушный режимы почвы. Тепловой режим почвы зависит от количества поступающей солнечной энергии и способности почвы поглощать ее. Эта способность связана с теплоемкостью почвы, ее теплопроводностью и силой излучения энергии в атмосферу. Теплоемкость (массовая) — количество тепла, необходимое для нагревания 1 г сухой почвы на ГС (Дж/С°), или 1 см3 почвы на ГС (Дж/С° на Г). Теплоемкость почв зависит от тех их свойств, которые влияют на поглощение воды, а именно от гидрофильности коллоидов, содержания илистых частиц, наличия и характера органического вещества. Теплопроводность — свойство почвы проводить тепло с той или иной скоростью. Она измеряется количеством тепла в джоулях (Дж), проходящим через 1-сантиметровый слой сухой почвы площадью 1 см2. Тепло передается конвекционно через газ, жидкость или твердые частицы. Медленнее всего тепло проводит сухая структурная, богатая органикой почва. Наиболее быстро проводит тепло минеральная часть почвы; чем крупнее частички, тем больше теплопроводность: крупные песчаные частицы нагреваются в 2—2,5 раза быстрее, чем, например, пыль. Теплопроводность почв зависит от их плотности: при увеличении плотности с 1,1 до 1,6 теплопроводность возрастает в 2—2,5 раза. При увеличении же пористости от 30 и выше теплопроводность падает. Влажные почвы более теплопроводны, чем сухие. Почвы в зависимости от их использования, свойств растительности на них и др. будут различаться по тепловым свойствам. В практике сельского хозяйства почвы подразделяются на холодные и теплые. Темные почвы нагреваются сильнее, чем светлые. Слабее нагреваются почвы, покрытые растительностью. Очень большое влияние на излучение почвой тепла в атмосферу оказывает влажность. Сырые почвы охлаждаются быстрее, чем сухие, так как вода имеет высокий показатель теплоизлучения.

Водный режим почвы имеет большое значение для жизненных процессов в растительном мире. Для создания 1 кг сухого вещества растение расходует от 300 до 1000 л воды и более. Испаряясь через листья, вода охлаждает растение, предохраняя его от перегрева и высыхания. Количество поступающей в почву воды зависит от климата, географического положения местности, характера рельефа, особенностей растительного покрова, интенсивности стока и т.д. В почве имеется наличие следующих основных категорий почвенной влаги, различающихся между собой прочностью связи с твердой фазой, степенью подвижности и доступности растениям: кристаллизационная и конституционная, твердая, парообразная, прочносвязанная, свободная. Почва обладает такими свойствами как водоподъемная способность, водопроницаемость, испаряемость. Водоподъемная способность – свойства почвы поднимать воду по капиллярам. Характеризуется следующими закономерностями: чем крупнее почвенные частицы, тем быстрее капиллярное поднятие воды; Водопроницаемость – способность почвы впитывать и фильтровать через себя воду. Зависит от влажности почвы, структуры, ее водопрочности, механического состава, условий использования почвы и др. Влажная почва обладает меньшей водопроницаемостью, чем сухая. Испаряемость – запас воды в почве, необходимый для нормального произрастания растений, обусловлен количеством выпавших осадков, впитываемостью их в почву и ее испаряющей способностью. Почвы разного механического состава обладают неодинаковой испаряющей способностью. Песчаная почва с поверхности высыхает быстро, глинистая и торфяная – медленнее. Большое значение имеет также структурность почвы: чем лучше выражена структура, тем испаряющая способность меньше.

Общая закономерность в испарении почвами воды такова: в тундре почвы испаряют влаги мало, в таежно-лесной зоне – больше; серые лесные почвы испаряют примерно столько влаги, сколько ее выпадает с осадками; черноземы степные могут испарять влаги больше, чем ее выпадает, а южные почвы, особенно в сухих и пустынных степях и пустынях - значительно больше, чем поступает ее из атмосферы.

Воздушный режим почв.Почва – пористое тело.Поры заполнены воздухом или водой. В сухой почве все скважины заняты воздухом. По мере увлажнения почвы воздух вытесняется водой и выходит наружу, а часть его и других газов растворяется в почвенной воде. Находящийся в почве воздух не остается без движения. Днем, когда почва прогревается солнечными лучами, разогревается и находящийся в ней воздух. Он расширяется, и часть его выходит наружу, Ночью почва и содержащийся в ней воздух остывают, В почве образуется разреженное пространство, и новый воздух снаружи заполняет его. Через несколько суток весь состав воздуха в почве обновится.

В зависимости от пористости, влажности, состава растений, количества органических веществ, микроорганизмов, содержание 0₂ и С0₂ в почвенном воздухе может меняться от 0 до 20%. Различия в концентрации 0₂ и С0₂ определяются интенсивностью использования 0₂, выработкой С0₂ и быстротой обмена газового состава между атмосферным и почвенным воздухом — аэрацией.Аэрация, или газообмен почвенного воздуха с атмосферным, осуществляется благодаря воздухопроницаемости почвы. Перемещение молекул происходит вследствие различия парциального давления газов (диффузии).

Значение почвенного воздуха и аэрации для почвенных процессов, жизни растений и микроорганизмов определяется составом почвенного воздуха и, в частности, соотношением кислорода и углекислоты.

Значительная часть почвообразовательных процессов, связанных с разложением органических веществ, сопровождается окислительными процессами, активной микробиологической деятельностью. Поэтому самые верхние органогенные горизонты поглощают значительное количество кислорода. Так, лесная подстилка способна поглотить до 400 мл/кг кислорода, гумусовые горизонты поглощают от 0,5 до 3 мл на 1 кг абсолютно сухого вещества, а нижние горизонты подзолистых почв — десятые и сотые доли миллилитра.

В почвенном воздухе находится от 0,15 до 0,65% углекислого газа. В болотных почвах воздух может содержать метан, выделяться сероводород, водород и даже фосфористый водород. При внесении в почву навоза в почвенном воздухе может появляться аммиак. Из воздуха в почве потребляется главным образом кислород. Он тратится на дыхание корней растений и населяющих почву животных, соединяется с различными веществами в почве, используется различными бактериями при дыхании, разложении и окислении растительных, животных и некоторых минеральных остатков. Взамен потребляемого живыми существами кислорода воздух в почве обогащается углекислотой, выделяющейся при их дыхании и при тлении органических остатков. Из почвенного воздуха углекислота поступает и в почвенный раствор, и в атмосферу.

Чем почва структурнее, чем больше в ней пустот, особенно крупных, тем легче идет газообмен. Если бы в почве не было газообмена, то растения и микробы быстро использовали бы почвенный воздух и погибли. Но в почве постоянно происходит газообмен, создающий условия для непрерывно возникающих биологических процессов. Нижние горизонты почвы имеют меньшие запасы и более устойчивый состав воздуха. Воздушный режим почв благодаря обработке поддается регулированию, что особенно важно для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.