Воздушные свойства почвы. Воздушный режим.
Пути регулирования водного режима
Общее уравнение водного баланса
Ос – сумма осадок за период наблюдения
Вгр – влага из грунтовых вод
Впр – поверхностный приток воды
𝓔ист – количество влаги исправившейся за период наблюдений
𝓔тран – влага расходуемая транспирацией
Вп – количество влаги теряющейся в результате поверхностного слоя
Ви – внутри почвенный сток
В зависимости от соотношения и коэффициента увлажнения:
Выделяют следующие виды водного режима:
1.Промывной КУ > 1
2.Непромывной КУ < 1
3.Периодически промывной КУ = 1
4.Выпотной КУ < 0,5
5.Мерзлотный КУ
6.Ирригационный
1.Регулирование водного баланса (измерение приходных и расходных статей)
2.Окультуривание почв (глубокий пахотный слой, улучшение структуры, увеличение пористости и влагоемкости)
3.Введение чистых паров (накопление влаги)
4.Агротехнические приемы
a.Поверхностное рыхление
b.Применение органических и минеральных удобрений
Запасы влаги:
- Недостаточная
- Продуктивная
- Дефицит влаги
Почвенный раствор
Вода в почве присутствует в виде почвенного раствора.
Почвенный раствор участвует в процессе преобразования органических и минеральных соединений. В составе его перемещаются продукты почвообразования.
Для выделения почвенного раствора из почвы, при изучении его состава и свойств применяют следующие методы:
1. Отпрессованние
2. Центрифугирование
3. Замещение (вытеснение) другой жидкостью
4. Лизиметрический – просачивающийся через толщу почвы раствор, собирают в специальные приемники
5. Метод водный вытяжки (соотношение почвы к воде 1:5)
Методы регулирования почвенного раствора:
1. Дерново-подзолистые:
- Известкование
- Внесение минеральных удобрений (щелочных или нейтральных)
2. Черноземы
- Регулирование водного режима
- Внесение фосфорных минеральных удобрений
- Внесение азотного удобрения
3. Солонцы
- Гипсование
- Внесение кислых минеральных удобрений
План:
1.Почвенный воздух и его состав
2.Роль О2 и СО2 в почвенных процессах
3.Роль аэробных и анаэробных процессов плодородия почвы.
4.Воздушные свойства
5.Воздушный режим. Пути его регулирования.
Почвенный воздух – смесь газов липучих органических соединений, заполняющие поры почв, свободные от воды.
Источники ПВ:
1. Атмосферный воздух
2. Газы образующиеся в почве
Процесс обмена ПВ с атмосферным, называется газообменом или аэрацией.
ПВ может находиться в почве, в трех состояниях:
1. Свободном
2. Адсорбированном
3. Растворимом
Свободный воздух размещается в не капиллярных и капиллярных порах почвы, свободно перемещается в почве.
Адсорбированный воздух – газы сорбированные поверхностью твердой фазы почвы.
Газы сорбируются в такой последовательности: N2 < O2 < CO2 < NH3
Растворенный воздух – газы, растворенные в почвенной воде.
Состав свободного ПВ:
Содержание основных газов в ПВ и атмосферном воздухе.
| АВ | ПВ |
| N2 = 78% | N2 = 78% - 80% |
| O2 = 21% | O2 = 20% - 0,1% |
| CO2 = 0,03% | CO2 = 20% - 0,3% |
Основными потребителями О2 в почве являются корни растений, анаэробные микроорганизмы и почвенная фауна. В условиях хорошей аэрации почв при поглощении кислорода, выделяется эквивалентное.
Коэффициент дыхания – отношение выделявшегося углекислого газа к поглощенному кислороду.
Для почв с затрудненным газообменом коэффициент дыхания >1, т.к в таких почвах возникает большое количество анаэробных микрозон.
Количество О2 потребляемого растениями зависит от их биологических особенностей и условий среды.
При увеличении t0 почвы с 50 до 300 интенсивность поглощения О2 и выделение CO2 возрастает в 10 раз
Летом почва поглощает О2 и выделяет CO2 в несколько раз больше, чем ранней весной и поздней осенью.
О2 поступает в почву диффузно с осадками и оросительной водой.
Pаэр ≥ 20%
При недостатке О2 в почве развиваются анаэробные процессы с образованием токсичных соединений. Снижается содержание доступных питательных веществ. Ухудшаются физические св-ва почвы.
В условиях хорошей обеспеченности О2, в почве развиваются анаэробные процессы и возникают лучшие условия для роста растений.
CO2 обнаруживается в почве главным образом благодаря биологическим процессам. Частично он может поступать из грунтовых вод.
Более 2% - 3% CO2 угнетает растения.
Дыхание почвы – выделение CO2 из почвы в приземный слой атмосферы.
Поступивший из почвы CO2 потребляется растениями в процессе фотосинтеза.
Газообмен ПВ с АВ (аэрация) осуществляется через воздухоносные поры почвы.
Факторы газообмена:
1. Диффузия газов
2. Поступление влаги в почву
3. Изменение to почвы и атмосферного давления
4. Влияние ветром, выдувание
5. Изменение уровня грунтовых вод
Диффузия – перемещение газов.
Состояние газообмена определяется воздушными св-ми, к ним относятся:
1. Воздухо-проницаемость
2. Воздухо-ёмкость
Водный режим почв - совокупность всех процессов поступления воды в почву, передвижение его в профиле почвы, изменение состава и физического состояния при взаимодействии с твердой, жидкой и живой фазами почвы, а также газообмен ПВ с АВ.
Количественное выражение водного режима называется водным балансом.
Мероприятия по регулированию воздушного режима:
1. осушение избыточно увлажненных почв
2. улучшение физических свойств и структуры почвы
3. глубокая отработка почв
4. дополнительное рыхление тяжелых бесструктурных почв