Мероприятия по улучшению физических свойств почв

Физические и физико-механические свойства почв, понятие, виды. Мероприятия по улучшению физических и физико-механических свойств почв

Физические свойства почвы

К физическим свойствам почвы относятся структура, водные, воздушные, тепловые, общие физические и физико-механические свойства. К общим физическим свойствам относятся плотность почвы, плотность твердой фазы и пористость.

Плотность твердой фазы почвы – отношение массы её твердой фазы к массе воды в том же объеме при четырех градусах Цельсия.

Плотность почвы – масса единицы объема абсолютно сухой почвы, взятой в естественном сложении. Плотность зависит от минералогического и механического состава, структуры почвы и содержания органического вещества. Большое влияние на плотность оказывает обработка почвы и воздействие движущейся техники по поверхности почвы. Плотность почвы сильно влияет на поглощение влаги, газообмен в почве, развитие корневых систем растений, интенсивность микробиологических процессов.

Пористость (или скважность) почвы — суммарный объем всех пор между частицами твердой фазы почвы. Выражают в процентах от общего объема почвы.

Пористость зависит от механического состава, структурности, деятельности почвенной фауны (черви, насекомые и др.), содержания органического вещества, в пахотных почвах от обработки и приемов окультуривания почв.

Поры в почве образуются между отдельными механическими элементами, агрегатами и внутри агрегатов. Различают общую пористость, капиллярную и некапиллярную. Поры могут быть заполнены водой и воздухом.

Некапиллярные поры – обеспечивают водопроницаемость, воздухообмен.

Капиллярная пористость – создает водоудерживаемую способность почвы, т.е. от ее значения зависит запас доступной влаги для растений.

Для создания устойчивого запаса влаги в почве при одновременном хорошем воздухообмене (аэрации) необходимо, чтобы некапиллярная пористость составляла от пятидесяти до шестидесяти процентов общей пористости. Если она меньше пятидесяти, то приводит к ухудшению воздухообмена и может вызвать развитие анаэробных процессов.

В агрономическом отношении важно, чтобы почвы имели наибольшую капиллярность, пористость.

Общая пористость имеет наивысшие показатели в верхних горизонтах и заметно снижается в нижних. Она выше в суглинистых и глинистых почвах.

К физико-механическим свойствам относятся пластичность и сопротивление при обработке. Физико-механические свойства имеют важнейшее значение для оценки технологических её свойств, т.е. различных условий обработки, работы посевных и уборочных агрегатов.

Пластичность – способность почвы изменять свою форму под влиянием какой-либо внешней силы без нарушения сплошности и сохранять приданную форму после устранения силы.

Пластичность обусловлена илистой фракцией и зависит от влажности почвы. Сухая почва пластичной не бывает; избыточно увлажненная начинает течь и также теряет пластичность.

В зависимости от влажности почвы разделяют:

Верхний предел пластичности (или предел текучести) – весовая влажность, при которой стандартный конус под воздействием собственной массы (76г.) погружается в почву на глубину 10см.;

Нижний предел пластичности (или предел раскатывания) – весовая влажность, при которой можно раскатать в шнур без образования в нем разрывов.

Число пластичности – разность между показателями верхнего и нижнего пределов пластичности. Наивысшее число (больше 17) пластичности имеют глинистые почвы; суглинистые — 7-17; супеси – меньше 7; а пески – не обладают пластичностью.

При увеличении содержания обменного натрия пластичность возрастает, а при насыщении кальцием и магнием и увеличением содержания гумуса снижается.

Липкость (или прилипание) – свойство влажности почвы прилипать к другим телам. Липкость отрицательно влияет на технологические свойства почвы – прилипание почвы к орудиям и ходовым частям машины увеличивает тяговое сопротивление и ухудшает качество обработки. Липкость проявляется при некотором наименьшей влажности, увеличивается одновременно с ней, а потом начинает уменьшаться.

Прилипание зависит от механического состава: она наибольшая у глинистых и наименьшая – у песчаных.

С липкостью связано важное агрономическое свойство почвы – физическая спелость, т.е. состояние влажности, при котором почва хорошо крошится на комки, не прилипая при этом к орудиям обработки. Различают также биологическую спелость почвы – состояние температурного режима, при котором начинает активно развиваться биологические процессы.

Набухание – увеличение объема почвы при увлажнении. Объясняется связыванием молекул воды тонкими частицами почвы. Величина набухания зависит от гранулометрического, минералогического и химического состава почвы. Набухание присуще почвам, содержащим большое количество коллоидов.

Усадка — уменьшение объема почвы при высыханий. Она зависит от тех всех факторов, что и набухание. Чем больше набухание, тем больше усадка.

Связность почвы — способность сопротивляться внешнему усилию, стремящемуся разъединить частицы почвы. Она вызывается силами сцепления между частицами почвы. Степень сцепления зависит от гранулометрического, минералогического состава почвы, ее структуры, влажности и характера сельскохозяйственного использования.

Твердость почвы — механическая прочность, сопротивление, которое оказывает почва проникновению в нее под давлением какого-либо тела. Твердость почвы в значительной мере определяется ее связностью. Величина твердости устанавливается специальными приборами — твердомерами и выражается в кг/см 2 . Чем выше твердость, тем хуже агрофизические свойства почвы, больше требуется затрат на обработку, хуже условия для появления всходов и роста растений. Твердость почвы зависит от структуры, содержания органического вещества, влажности.

Распыленная почва при высыхании оказывает значительно большее механическое сопротивление, чем структурная, комковато-зернистая. С уменьшением влажности твердость почвы возрастает. Хорошо гумусированные почвы, насыщенные двухвалентными катионами, менее твердые, чем малогумусные почвы. Твердость почвы определяется гранулометрическим составом и Составом поглощенных основания. Черноземы, насыщенные кальцием, в 10 — 15 раз менее твердые, чем солонцы. Сопротивление раздавливанию тяжелых глин после высушивания в несколько раз меньше, чем суглинистых и песчаных почв. Величина твердости почвы определяет затраты на ее обработку.

Удельное сопротивление почвы — усилие, затрачиваемое на осуществление технологических процессов (подрезание пласта оборачивание его) и преодоление при обработке почвы трения о рабочую поверхность почвообрабатывающих орудий. Его выражают в кг/см 3 . Удельное сопротивление зависит от гранулометрического состава, физико-химических свойств, влажности и агрохимического состояния почвы и изменяется от 0,2 до 1,2 кг/см 2 . Наименьшим удельным сопротивлением обладают почвы, насыщен­ные кальцием, легкого гранулометрического состава, наибольшим — тяжелосуглинистые и глинистые солонцового типа, содержащие свыше 30 % поглощенного натрия от емкости поглощения. Величина удельного сопротивления почвы сильно зависит от агротехнического фона. На целинных и старозалежных почвах удельное сопротивление на 45 — 50 % выше, чем на старопахотных На полях, сильно засоренных сорняками, особенно корне­вищными, удельное сопротивление значительно возрастает. Почвы с хорошей структурой оказывают при обработке меньшее сопротивление, чем бесструктурные.Структура почвы — совокупность различных по величине, форме и качественному составу отдельностей (агрегатов), на которые способна распадаться почва. Почвенные агрегаты состоят из соединенных между собой механических элементов. Способность почвы распадаться на агрегаты называют структурностью. Каждый тип структуры в зависимости от характера ребер, граней и размера подразделяют на более мелкие единицы: роды и виды.

Различают несколько типов структуры. Основные из них:

Кубовидная — структурные отдельности равномерно развиты по трем взаимно перпендикулярным осям;

Призмовидная — отдельности развиты преимущественно по вертикальной оси;

Плитовидные — отдельности развиты преимущественно по двум горизонтальным осям к укороченным в вертикальном направлении.

Почва бывает структурной и бесструктурной. В структурном состоянии масса почвы разделена на отдельности различной формы и величины. Бесструктурное состояние почвы наблюдается, когда отдельные механические элементы, слагающие ее существуют раздельно или залегают сплошной сцементированной массой.

Бывает переходное состояние почвы, когда структура выражена слабо. В любой почве и любом почвенном горизонте структурные отдельности имеют различные размеры и форму. Чаще всего структура бывает смешанной.Структурные почвы имеют ряд существенных преимуществ перед бесструктурными:

— меньше испаряют влаги, обладают большей водопроницаемостью и водоудерживающей способностью;

— больше накапливают влаги и более продуктивно ее используют;

— в них создаются более благоприятные условия для микробиологических процессор и превращения питательных веществ из недоступной формы в усвояемую;

— отличается повышенной устойчивостью к водной эрозии и дефляции;

— требует меньших затрат труда и средств на механическую обработку;

— создаются лучшие условия для прорастания семян, роста и развития возделываемых растений.

Источник

III. Улучшение физических свойств почвы

III. Улучшение физических свойств почвы

Если имеется свободный выбор почвы для разведения садов и огородов, то вообще предпочитается суглинистая черноземная почва на юге, в черноземной полосе, и перегнойно-суглинистая почва в средних и северных губерниях (в нечерноземной полосе) с подпочвой, легко пропускающей воду; последнее обстоятельство особенно важно для плодовых деревьев в средних и северных губерниях, но менее важно для огородных и ягодных культур.

Если же, что часто случается, не имеется никакого выбора почвы, то приходится применяться к местным обстоятельствам и принять, к случае надобности, необходимые меры к улучшению физических свойств находящейся в распоряжении почвы, которая может быть песчаной, глинистой, торфяной или иловатой, с большею или меньшею примесью перегноя. Это суть главные почвы, с которыми обыкновенно приходится иметь дело. Значительное физическое улучшение почвы требует больших усилий и потому редко может быть выполнено в совершенстве.

1) Торфяно-болотные почвы. В СССР до сих пор мало возделываются, хотя они могут приносить хорошие урожаи, если участок так расположен, что отведение излишней сырости не встречает препятствий. Примером этого служат многие места в Ирландии, Голландии и северной Германии (Luneburger Haide), состоящие почти из одних органических веществ, с примесью песка. Торфяная почва требует для основательного улучшения значительной примеси минеральных веществ, как, например, глины, песка, песчаного и глинистого мергеля или извести. Способ сжигания дерновых пластов, где это не представляет опасности относительно подземных пожаров, применяемый к торфяникам, как вообще ко всем низменным и кислым почвам, также оказывает хорошее влияние. С этой целью режут весной плугом или лопатами дерн в пласты, толщиной в 2 вершка (9 см), поднимают их боком, прислоняя попарно друг к дружке в виде крыши, и перевертывают их через несколько дней, когда выставленная наружу поверхность высохнет. Когда все пласты почти совсем высохнут, их складывают в поле в небольшие кучки, на равном друг от друга расстоянии. Пласты, образующие эти кучи, кладутся горизонтально и должны иметь между собой промежуточные отверстия, а вся куча в середине – свободное пространство, куда кладется несколько сухого хворосту, щепок, соломы, сухой травы и т. п. для разведения огня. Когда кучи загорятся, то обкладывают их еще снаружи новыми пластами, особенно там, где выходит огонь, и продолжают это до тех нор, пока не останется ни одной дернины. Сжигать совершенно до золы дерн не следует; он должен только разрушиться, чтобы потом легко мог рассыпаться. Когда кучки достигнут этой степени спелости, то их разваливают, вследствие чего огонь сам собой гаснет. Остывшие кучи рассыпают по поверхности поля и заделывают как удобрение. Способ сжигания довольно дорог, но представляет зато действительное средство улучшения кислой почвы.

2) Известковая почва. Известковая почва, в виде глинистого мергеля, обыкновенно представляет собою плодородную и хорошего качества почву; на ней вообще отлично удается древесная растительность; песчаная же почва, содержащая известь, требует улучшения глиной; такие почвы, впрочем, довольно редко встречаются в СССР.

3) Железистая почва встречается часто и отличается красно-бурым цветом, зависящим от водной окиси железа Fe 2О 3, которая в этой степени окисления, даже в значительном количестве, не имеет вредного влияния на растительность, особенно на возвышенной глинистой почве. На низменных местах иногда встречается гидрат закиси железа зеленого цвета, которая вредна, даже, можно сказать, ядовита для всех культурных растений. Необходимое условие для улучшения такой почвы – основательная осушка, частое и глубокое разрыхление, для того, чтобы все ее части подвергались действию воздуха; при этом вредная закись, соединяясь с кислородом воздуха, превращается в безвредную окись. На низменной железистой, вполне окисленной почве, если она в прочих отношениях доброкачественна, хорошо удаются хмель и овощи.

4) Черноземная почва. Черноземная почва СССР, как в физическом, так и в химическом отношениях, считается одной из лучших и, следовательно, не требует особенных улучшений. Менее плодородны почвы сухих степей юго-востока СССР.

5) Солончаковая почва, или солончак, занимает значительные пространства в южных губерниях и представляет почву мало пригодную без мелиорации по причине примеси значительного количества солей. Эти почвы могут быть улучшены промывкой с быстрым удалением промывных вод.

6) Солонцовые почвы, встречающиеся в черноземной и особенно в пустынно-степной полосе, обладают на некоторой глубине очень плотным, летом отвердевающим в камень слоем. Но и эта почва может быть улучшена запахиванием соломистого навоза и гипсованием.

7) Скелетные почвы, состоящие из более или менее крупных обломков твердых горных пород с примесью незначительного количества мелкой земли, улучшаются только навозкою плодородной почвы; чтобы почву предохранить от размывания на крутых скатах, необходимо складывать поперек скатов дерновые или каменные стены, чтобы удержать почву на месте, как это делается при разведении виноградников и плодовых садов в гористых местах. На такие места почва часто наносится из отдаленных местностей, и эту работу находят настолько же выгодной, как и необходимой. Многие такие горные сады имеют почву, состоящую из одного щебня, подобно новому шоссе, но тем не менее плодовые деревья и особенно виноградники, при помощи небольшой поддержки землею и удобрением, растут прекрасно и дают отличные урожаи.

Замечательно то, что деревья удачно развиваются в одном почти горном щебне, с едва заметной примесью мелкой земли; это, однако, объясняется тем, что корневые мочки имеют способность, посредством выделения кисловатой жидкости, действовать разлагающим образом на горные породы и, таким образом, извлекать питательные вещества даже из твердых масс. Естественно, что разрушающее действие воздуха, воды и тепла главным образом подготовляет почву к заселению ее растительностью. Разумеется, особенно дорогое улучшение не окупится в северных полосах СССР, где климатические условия не допускают культуры растений, дающих соответствующие доходы, и где более удобная почва находится в изобилии. Но все-таки мы видели, с какими огромными усилиями финляндцы и швейцарцы превращают горные скалы в сады и огороды.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

5. Вес почвы

5. Вес почвы В почве, как теле пористом, приходится различать:а) объемный вес, т. е. вес единицы объема, напр., л, см – дециметра или метра, иб) удельный вес, т. е. отношение, показывающее во сколько раз твердые составные части почвы тяжелее одинакового объема воды при + 4 °C. В

6. Классификация почв на основании механических и физико-химических свойств

6. Классификация почв на основании механических и физико-химических свойств Смотря по содержанию в почве песка и глины, можно выделить следующие 7 классов почв.1) Очень тяжелая или глина содержит 50–5 % глины2) Тяжелая суглинистая 50–33) Суглинистая средняя 33–54) Суглинистая

Обработка почвы

Обработка почвы Подготовку почвы, как правило, начинают осенью, после уборки урожая. Перекапывают весь участок. Удаляют камни и корни растений, при этом пласты земли только переворачивают. В это время в глинистую почву желательно добавить песок, а в песчаную – глину.

Удобрение почвы

Удобрение почвы В почве, как правило, содержатся все необходимые для нормального развития и роста огородных культур микро– и макроэлементы. Но с каждым годом с урожаем овощей и бахчевых культур из почвы выносится значительное количество различных элементов. Восполнить

Требования к оптимизации свойств

Требования к оптимизации свойств Требования к оптимизации потребительских свойств минеральных удобрений могут быть сформулированы следующим образом. Ассортимент минеральных удобрений должен быть представлен комплексными (сложными и смешанными) удобрениями,

Заправка почвы

Заправка почвы При заправке почвы удобрение вносят в больших дозах и на большую глубину. Для усвоения растениями питательных веществ нужен непосредственный контакт очага удобрений с корнями. По отношению к однолетним растениям эта задача решается просто. Удобрение

Подготовка почвы

Подготовка почвы Земляника – многолетнее растение. Поэтому подготовка почвы перед посадкой оказывает очень большое влияние на урожайность земляники в течение всего периода ее жизни, тем более что внесение органических удобрений после посадки не дает нужного эффекта

Проращивание семян и улучшение всходов

Проращивание семян и улучшение всходов Проращивание твердокожих семянТвердокожие семена, как известно, отличаются очень медленной прорастаемостью, и нередко приходится прибегать к искусственным мерам, чтобы ускорить их всхожесть. Наиболее практикуемая с успехом из

Достоинства почв и их улучшение

Достоинства почв и их улучшение Почвы для сада и огородаКак улучшить тяжелую глинистую почву?Для улучшения глинистой почвы, настолько тяжелой, что она затрудняет перекопку, прилипая к лопате, рекомендуют добавлять дробленый кирпич. Мелко раздробленный кирпич

Сохранение вкуса и полезных свойств

Сохранение вкуса и полезных свойств Одними из самых вкусных и питательных грибов являются вешенки. Они универсальны в применении: их можно жарить, варить, тушить, мариновать, добавлять в салаты, солить, готовить как первое и второе блюда, добавлять в начинку пирогов, а

Источник