Регулирование физ и физ-мех свойств почвы.

Многие из этих свойств динамичные и их можно регулировать с помощью агротехнических, биологических и химических воздействий.

Агротехнические – вспашка, рыхление, градование и т.д.

Биолог – посев различных с/х культур.

Хим – внесение минеральных удобрений, извести, органики, гипса и д.р.

Эффективность обработки почвы зависит от ее влажности. Почва должна обрабатываться в состоянии физ спелости, влажность = 60-90% НВ.

Категории и формы воды в почве.

Вода в почве может находиться в 3 состояниях: твердом, жидком, парообразном. Твердая влага недоступна растениям. Парообр влага занимает поры аэрации и перемещается по ним. По мере снижения температуры водяные пары способны переходить в жидкое состояние. Вода которая находится в почве в парообр или жидком состоянии подвергается действию сорбционных капиллярных, осмотических и гравитационных сил. Сорбционные силы обусловлены свободной поверхностной энергией присущей почвенным частицам и воде. Благодаря сорбционной силе почвенные частицы способны притягивать к себе дипольные молекулы воды. Само явление называется сорбцией, а процесс гидратацией. Капиллярные силы наз менисковыми, они обусловлены поверхностным натяжением воды и явлениями смачивания. Явление смачивания приводит к искривлению поверхности жидкости у стенок сосуда в который она заключена.

Благодаря осмотическим силам вода в почвенной толще способна передвигаться от участков с низкой концентрацией к участкам с большей. Под воздействием гравитационных сил вода находится в крупных порах может передвигаться их верхних горизонтов в нижние и уходить за пределы почвенного профиля.

Для оценки совокупных сил под влиянием которых наход вода в почве введено понятие потенциал почвенной влаги. Он характеризует энергию с которой почва удерживает воду. 

Категории почвенной влаги:

1.кристализационная – входит в состав кристалич решеток минералов и характеризуется полной неподвижностью.

2.связанная – удерживается в почве за счет сорбции парообразной и жидкой влаги на поверхности ее твердой фазы. Делится на: прочносвязанная и рыхлосвязанная формы.

3. свободная – находится в жидком состоянии и передвигается в почве под действием капиллярных и гравитационных сил. Делится на: капиллярную и гравитационную формы.

4.гравитационная – вода находится в крупных порах и передвигается в ней под действием силы тяжести.

Формы почвенного воздуха.

Воздух в почве находится в 4 состояниях: 1.свободное, 2.свободно-защемленное, 3.отсорбированное, 4.растворенное. 

1.Свободный почвенный воздух-занимает крупные некапиллярные поры, а также капиллярные при отсутствии в них воды. Он свободно перемещается по порам и обменивается с атмосферой. 2.Свободный защемленный воздух-образуется при его изолировании с помощью водяных пробок. Эта форма воздуха почти не участвует в аэрации. Объем защемленного воздуха в среднем составляет 5-8%.

 3.Отсорбированный почвенный воздух-представлен газами отсорбированными на поверхности почвенных частиц. При влажности больше Wмг- вода почти полностью вытесняет отсорбированные газы, вовлекая их в газообмен с атмосферой.

4.Растворенный почвенный воздух-газы, которые растворены в почвенной влаге

Водные свойства почвы.

Водопроницаемость – способность почвы впитывать и пропускать через себя воду. Стадии: впитывание, фильтрация. Интенсивность водопрон зависит от размера и количества пор.

Водоудерживающая способность – спос почвы удерживать в своих порах воду. Влагоемкость – наибольшее количество воды, которое может удерживать почва под воздействием различных сил. Гидроскопичность – способность почвенных частиц сорбировать на своей поверхности парообразную влагу. Она зависит от удельной поверхности почвы, содержания обменных катионов, гумуса, от относительной влажности воздуха. При относительной влажности воздуха близкой к 100% почва насыщается до состояния максимальной гидроскопической влажности. Если водой полностью заполнены все поры, почва насыщена водой до состояния полной влагоемкости. В этом состоянии почва может находится длительное время если в крупных порах снизу подпирается грунтовыми водами. Если наоборот, то гравитационные воды стекают вниз под действием силы тяжести и почва переходит в состояние НВ. При состоянии близкой к НВ влажность для растений является оптимальной. Нижний предел оптимальной влажности явл влажность разрыва капиллярных связей. Эта влага практически неподвижная, но доступна корням растений и микроорганизмам.

Водоподъемная способность – свойство почвы поднимать влагу по капиллярным порам из нижних слоев в верхние. Водная спос зависит от гранулированного состава почв. Наименьшая в песчаных крупнозернистых почвах. Наибольшая у тяжелых глин.

Почвенно-гидрологические константы.

Влажность почвы при ее насыщении до ПВ можно условно разделить на несколько интервалов, при которых могут наблюдаться различные категории почвенной влаги (прочно-связанная, рыхло-связанная, свободная). В этих интервалах отличаются свойства почвы и доступность влаги растениям. Эти интервалы называются почво-гидрологическими константами. Основные из них: МГ, ВЗ, ВРК, НВ, ПВ. Влажность завядания–количество воды, при котором наступает устойчивое завядание растений, рассч. по формуле: ВЗ=МГВ*1,5. Свободная влага находится в пределах: ВРК-ПВ. Рыхло-связанная: МГ-НВ. Прочно-связанная: 0-МГ. В зависимости от степени доступности влаги растениям она может быть разделена по А.А.Роде на 5 категорий: 1.не доступная для растений, 2.весьма труднодоступная, 3.труднодоступная, 4.среднедоступная, 5.легкодоступная переходящая в избыточную. 1.Недоступная вода для растений-мёртвый запас влаги, представлен прочно-связанной водой. 2.Вода весьма труднодоступная для растений включает в основном рыхлосвязанную (плёночную) воду, верхний диапазон ее количества соответствует ВЗ. 3.Труднодоступная влага–находится в диапазоне ВЗ-ВРК. При такой влажности растения не погибают, но резко снижается их продуктивность. 4.Среднедоступная влага-находится в диапазоне ВРК-НВ, характеризуется большой подвижностью и способностью активно потребляться растениями. 5.Легкодоступная переходящая в избыточную-в диапазоне НВ-ПВ.

Водный режим почв.

Водный режим-совокупность происходящих в почве процессов поступления, передвижения, физического превращения, удержания и расхода воды. Количественно водный режим выражают с помощью расчета водного баланса почвы, уравнение которого можно представить в виде:

х-атмосферные осадки; z-суммарное испарение; с-конденсация водяных паров на поверхности и внутри почвы; Уп-поверхностный приток; Уо-поверхностный отток; I-инфильтрация почвенной влаги в более глубокие слои зоны аэрации; G-грунтовая составляющая, приход внутрипочвенных вод от грунтовых вод за счет капиллярных сил; Wн-влагозапасы на начало расчетного периода; Wк-влагозапасы на конец расчетного периода; Qп-внутрипочвенный приток; Qо-внутрипочвенный отток. Уравнение: х+ с+ Уп+ G+ Wн+ Qп= z+ Уо+ I+ Wк+ Qо.