Общие физические и физико-механические свойства почв
Кислотность и щелочность почв.
Характерным свойством почв является её реакция. Она проявляется при взаимодействии почвы с водой или растворами солей и определяется отношением свободных ионов H+ и OH+ в почве.
Концентрация свободных ионов водорода выражается рН.
рН = 7 – нейтральная
рН < 7 – кислая
рН > 7 – щелочная
| Сильно кислая | 3-4 |
| Кислая | 4-5 |
| Слабо кислая | 5,1-6,5 |
| Нейтральная | 6,5-7,1 |
| Слабо щелочная | 7,2-7,5 |
| Щелочная | 7,6-8,5 |
| Сильно щелочная | более 8,5 |
Кислотность – способность почвы, подкислять воду и растворы нейтральных солей.
В зависимости от Н+ и Al5+ различают:
1. Актуально (активную) кислотность почв
2. Потенциальную кислотность почв
Актуальная кислотность – проявляется за счет органических кислот и солей.
Потенциальная кислотность – способность почвы, при взаимодействии с растворами солей проявлять себя, как слабая кислота.
Формы потенциальной кислотности:
1. Обменная
2. Гидролитическая
Обменная кислотность проявляется при обработке почвы нейтральной солью.
Гидролитическая кислотность проявляется при обработке почвы гидролитической щелочной солью.
Кислотность не благоприятна для жизнедеятельности микроорганизмов и растений, поэтому для её устранения проводят известкование.
Степень насыщенности (V) – количество обменных оснований выраженное в % от ёмкости катионного обмена.
| Если | V > 70% | Известковать не надо |
| V = 50 - %, если | рН, Hr > 4,5 известковать не надо | |
| рН, Hr < 4,5 известковать надо | ||
| V < 50% | Известковать надо |
Дозу извести рассчитывают по гидролитической кислотности СаСО3 т/га
Для нейтрализации 1 млг/экв водорода в 1 кг/почва надо добавить 500 мл извести.
Щелочность – способность почвы подщелачивать воду растворами солей, она обусловлена присутствием в почве карбонатов.
Различают 2 вида щелочности:
1. Актуальная – обуславливается наличием в почве гидролитически щелочных солей
2. Потенциальная – проявляется в почве, содержащей поглощённый Na, по количеству Na рассчитывают дозу гипса для устранения избыточной щелочности
5% Na считается безвредной для растений и микроорганизмов.
Если Na > 5% почву надо гипсовать.
Буферность или буферная способность почвы – способность почвы противостоять изменению реакции почвенного раствора.
Буферность зависит от гранулометрического состава и количества гумуса (чем больше гумуса, тем больше буферность).
План:
1. Понятие о структуре и структурности почв
2. Причины утраты структуры почв и способы её восстановления
3. Общие физические свойства почв
4. Физико-механические свойства
5. Мероприятия по улучшению физических и физико-механических свойств почв
Механические элементы почвы могут находится в:
1. Раздельно частичном состоянии
2. Быть объединены в структурные отдельности разной формы и размера
Способность почвы распадаться на агрегаты называется структурностью, а совокупность агрегатов различной величины, формы и качественного состава называется почвенной структурой.
Бесструктурные почвы представляют собой, либо рассыпчатую массу, либо однородно-плотную монолитную массу, распадающуюся при обработке на крупные глыбы.
Структурной и агрономически ценной почвой считается почва содержащая более 55% водопрочных агрегатов размером 0,25-10 мм, обладающие высокой пористостью более 45% и механической прочностью.
Формирование структуры почвы протекает под воздействием следующих факторов структуро-образования:
1. Физико-механические – обуславливают процесс прошения почвенной массы
2. Физико-химические –коагуляция и цементирующая воздействие почвенных коллоидов.
3. Химические – образование различных трудно-растворимых химических соединений, которые при пропитывании агрегатов почвы цементируют их.
4. Биохимические – растительность и микроорганизмы населяющие почвы (основная роль)
Причины траты структуры:
1. Механическое разрушение структуры происходит под влиянием обработки почвы, передвижения по её поверхности машин, людей, животных и под ударами капель дождя.
2. Физико-механическиепричины связаны с реакцией обмена двух валентных катионов ППК на одно валентное.
3. Биологические причины – связаны с процессами минерализации почвенного гумуса – главного клеящегося вещества в преобразовании структуры.
Восстановление и сохранение структуры почвы осуществляется агротехническими методами. К ним относятся:
1. Посев многолетних трав
2. Обработка почвы в спелом состоянии
3. Известкование кислых почв
4. Гипсование солонцов
5. Внесение органических удобрений
Улучшение структурного состояния почв возможно так же с помощью искусственных структуро-образователей. К ним относятся:
| 1. Полимеры 2. Сополимеры | Акриловой, метакриловый, малеиновой кислоты |
Общие физические свойства:
1. Удельный вес или положительность твердой фазы (Д) – отношение массы равного объема воды [Д] = г/см3
Зависит от химического, минералогического состава и содержания органического вещества.
2. Объемная масса или плотность сложения – масса единицы объема абсолютно сухой почвы взятой в естественном сложении.
Зависит от минералогического и химического состава структуры почвы и содержания органического вещества.
Плотность сложения может быть: max, min, равновесной.