ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.03.2024
Просмотров: 95
Скачиваний: 3
Буферные свойства почвенного раствора связаны главным образом с буферностью твердой фазы почвы, с которой раствор находится в постоянном взаимодействии.
Важнейшую роль при этом играют содержание свободных карбонатов, а также количество и состав обменных катионов. При значительном содержании в ППК поглощенных Са2+ или Mg2+ последние при появлении в растворе Н+ будут обмениваться.
Буферность почвенного раствора обусловлена также присутствием в нем буферных систем, представленных смесью слабых кислот и их солей. Наибольшее значение в буферных свойствах почвенного раствора имеет система Н2СО3 + Са(НСО3)2.
Чем выше емкость поглощения почвы, тем больше ее буферная способность. Наиболее высокой буферной способностью характеризуются тяжелые хорошо гумусированные почвы.
Почвы с высокой степенью насыщенности основаниями (черноземы, каштановые, дерновые, перегнойно-карбонатные и др.) обладают высокой буферной способностью против подкисления: весь водород почвенного раствора у них обменивается на поглощенные основания, вследствие чего водородный ион оказывается связанным коллоидными частицами.
Буферность почвы характеризуется числом миллилитров кислоты или щелочи, которое необходимо прибавить, чтобы изменить концентрацию Н-ионов в почвенном растворе.
В почвах с низкой буферностью (например, песчаных и супесчаных, дерново-подзолистых) возможны резкие сдвиги реакции почвенного раствора при внесении высоких норм физиологически кислых и физиологически щелочных удобрений, что неблагоприятно сказывается на урожайности сельскохозяйственных культур. Поэтому рекомендуется увеличивать емкость поглощения таких почв для повышения их буферности систематическим внесением больших норм органических удобрений.
Буферная способность дерново-подзолистых почв повышается после внесения извести, органических удобрений и при посеве бобовых культур. Комплекс этих мер нейтрализует почвенную кислотность, повышает емкость поглощения и насыщенности почв основаниями; в результате чего в почвах повышается биологическая активность, улучшаются их агрофизические свойства и питательный режим.
-
Общие физические свойства почвы.
К числу общих физических свойств почвы относят относительную плотность, объемную плотность и пористость.
Относительная плотность почвы — это отношение массы ее твердой фазы к массе воды в том же объеме при температуре +4° С.
Величина относительной плотности почв зависит от плотности входящих в нее частиц минералов и их соотношения, а также от количества органического вещества.
Обычно плотность минеральных горизонтов почв колеблется в пределах 2,4—2,8, а органогенных от 1,4 до 1,8 (торф). Плотность верхних гумусированных горизонтов почв в среднем равна 2,5—2,6, нижних — 2,6—2,7.
Объемная плотность почвы — масса единицы объема абсолютно сухой почвы, взятой в естественном сложении, выраженная в г/см3.
Объемная плотность — одно из важнейших свойств, определяющих способность почвы пропускать и удерживать влагу, воздух, сопротивляться орудиям обработки почвы и т. д. Объемная плотность зависит от типа растительности, механического и минералогического составов почвы (дисперсности), сложения, оструктуренности и степени обработки почв.
Наименьшая объемная плотность обычно наблюдается в верхних горизонтах почв, наибольшая — в иллювиальных и глеевых горизонтах. У хорошо оструктуренных, рыхлых дерново-подзолистых почв наименьшая объемная плотность наблюдается в лесных подстилках — 0,15—0,40 г/см3, в гумусовых горизонтах она повышается до 0,8—1,0, в подзолистых — до 1,4—1,45, иллювиальных— до 1,5—1,6 и в материнской породе — до 1,4—1,6 г/см3.
Величина объемной плотности почв зависит от типа растительности. Так, в гумусовых горизонтах под сомкнутыми ельниками она равна 0,9—1,1, под березняками— 1,0—1,3, под злаками — 1,2—1,4 г/см3.
Почву считают рыхлой, если объемная плотность гумусовых горизонтов равна 0,9—0,95, нормальной — 0,95—1,15, уплотненной— 1,15—1,25 и сильноуплотненной — более 1,25 г/см3.
Пористость (порозность или скважность) — суммарный объем всех пор и промежутков между частицами твердой фазы почвы.
Ее вычисляют по плотности и объемной плотности почвы и выражают в % объема почвы по формуле.
Различают несколько форм пористости, главнейшими из них являются капиллярная и некапиллярная.
Капиллярная пористость обычно измеряется в лабораторных условиях и равна количеству воды, удерживаемому тонкими капиллярными промежутками между частицами твердой фазы почвы. Обычно чем больше глинистых частиц, тем больше капиллярная пористость. В оструктуренных почвах вода между комочками вытекает из-за большого размера пор, а в самих комочках удерживается в капиллярах.
Разница между общей и капиллярной пористостью составляет некапиллярную пористость.
Наибольшая пористость (80—90%) наблюдается в лесных подстилках, травяном войлоке, торфах, т. е. органогенных горизонтах.
В минеральных гумусированных горизонтах она равна 55—65%, в верхних безгумусных 45—55%, в нижних горизонтах почвы может быть ниже 45%.
Минимальная пористость наблюдается в глеевых горизонтах почв и равна около 30%.
Для развития корневых систем древесных пород наилучшие условия создаются при пористости почв, равной 55—65%; при пористости 35—40% корни проникают в почву с трудом, а при пористости глеевых горизонтов она практически становится корненепроницаемой.
Большое значение имеет некапиллярная пористость. Для наиболее освоенных корнями горизонтов она, как правило, более 10%; при снижении ее до 3% нижние горизонты почв становятся малодоступными для корней. Некапиллярная пористость обеспечивает проникновение воздуха в почву—аэрацию. Для нормального развития растений важно, чтобы почвы имели высокую капиллярную пористость и пористость аэрации не менее 20% объема почвы.
-
Структура почвы и ее значение.
Механические элементы почвы могут находиться в свободном состоянии или быть объединены в структурные отдельности (агрегаты).
Структура почвы – форма и размер структурных отдельностей, на которые она естественно распадается. Способность почвы распадаться на агрегаты называется структурностью.
Агрегат состоит из первичных частиц (механических элементов) и микроагрегатов, соединенных друг с другом. В зависимости от размера агрегатов почвенную структуру подразделяют (по П.В.Вершинину) на следующие группы: глыбистая (агрегаты более 10,0мм), макроструктура (10,0–0,25 мм), грубая микроструктура (0,25–0,01мм), тонкая микроструктура (менее 0,01 мм). Различают типы структуры, а в зависимости от характера ребер, граней и размера каждый из типов структуры подразделяется на роды и виды. В агрономическом смысле наиболее ценными считаются агрегаты размером от 0,25 до 10 мм, обладающие высокой пористостью (более 45%), механической прочностью и водопрочностью . Если содержание таких агрегатов в почве составляет более 55%, почва считается структурной. При содержании в пахотном горизонте менее 50% агрегатов крупнее 1 мм почва подвергается ветровой эрозии. Большое значение для агрономической характеристики почвы имеет водопрочность ее структуры, т. е. образование прочных, неразмываемых в воде отдельностей. Почвы, не имеющие водопрочной структуры, быстро заплывают, становятся непроницаемыми для воды и воздуха, а при высыхании растрескиваются на крупные глыбы. Каждому типу почв и каждому генетическому горизонту свойственны определенные типы почвенных структур.
Для гумусовых горизонтов - зернистая, комковато-зернистая, порошисто-комковатая структура;
элювиальных горизонтов – плитчатая, листоватая, чешуйчатая, пластинчатая;
для иллювиальных – столбчатая, призматическая, ореховатая, глыбистая и т. д.
-
Условия и механизм формирования агрономически ценной структуры.
Агрономически ценной является только такая структура, которая обеспечивает плодородие почвы. Оптимальные условия водного и воздушного режимов с мелкокомковатой и зернистой структурой.
Агрономически ценной считается водопрочная с высокой порозностью структура, создание которой и является задачей агротехнических приёмов и мероприятий, направленных на оструктуривание почвы. Но не всякая водопрочная структура является агрономически ценной. Водопрочность структуры имеет двоякую природу: она может быть обусловлена стойким химическим и физико-химическим закреплением коллоидов (необратимая коагуляция коллоидов). Агрегаты также могут быть водопрочны вследствие их неводопроницаемости, связанной с наличием в основном тонких неактивных пор. Хорошая структура должна быть также механически прочной, неразрушающейся при обработке почвы сельскохозяйственными орудиями.
Структура почвы является одним из важнейших факторов её плодородия. В структурной почве создаются оптимальные условия водного, воздушного и теплового режимов, что в свою очередь, обуславливает развитие микробиологической деятельности, мобилизацию и доступность питательных веществ для растений.
Структурная почва имеет высокую порозность. Благодаря хорошей водопроницаемости она хорошо промачивается водой, выпадающие осадки полностью впитываются. Поэтому отсутствует поверхностный сток, а следовательно, исключены эрозионные процессы. Во влажной структурной почве благодаря наличию капиллярных пор аэрации между ними одновременно совмещаются анаэробные процессы. Внутри агрегатов, когда капиллярные поры заняты водой, протекают анаэробные процессы, сопровождающиеся образованием ульминовых кислот. В это же время в порах аэрации, на поверхности комков, идут процессы в аэробных условиях с образованием гуминовых кислот и минеральных соединений, нужных для питания растений.
