Некапиллярная пористость почвы это

Для характеристики воздушного и водного режимов почв важно не только количество, но и качество пор, а также их соотношение. Под строением почвы пахотного слоя понимают соотношение объемов, занимаемых твердой фазой, капиллярными и некапиллярными порами. Оптимальным для большей части культур считается строение почвы пахотного слоя, при котором общая пористость составляет 55%, капиллярная — 30%, некапиллярная — 25%. В зависимости от зональных условий это соотношение может изменяться.

Источник

Что такое капилярная и некапелярная скважность почвы.

Пористость (скважность) почвы — суммарный объем всех пор между частицами твердой фазы почвы, выражается в процентах от общего объема почвы. Зависит от целого ряда показателей и прежде всего от гранулометрического состава, структурного состояния, деятельности почвенных организмов, содержания органического вещества, способов и приемов обработки почвы. В почве поры могут находиться между отдельными механическими элементами, почвенными агрегатами и внутри агрегатов.В зависимости от величины пор различают капиллярную и некапиллярную пористость. Капиллярная равна объему капиллярных промежутков почвы, некапиллярная — объему крупных пор. В сумме эти два вида пористости составляют общую пористость почвы.

Поры могут быть заполнены водой и воздухом.

За счет некапиллярных пор обеспечивается водопроницаемость и воздухообмен почвы. Капиллярные поры создают водоудерживающую способность почвы, тем самым определяя запас, доступный для растений влаги.

Для создания оптимальных условий влаги и воздухообмена в почве необходимо, чтобы некапиллярная пористость составляла 55-60 % общей пористости. Если она меньше 50 %, то в почве резко ухудшается воздухообмен, что приводит к развитию анаэробных процессов. Это свойственно для тяжелых почв с высокой плотностью.

Если некапиллярная пористость превышает 65 %, то снижается водоудерживающая способность почвы и тем самым ухудшается обеспечение растений влагой (легкие супесчаные и песчаные почвы).

В агрономическом отношении важно, чтобы почвы имели высокую некапиллярную пористость, заполненную водой, и одновременно пористость аэрации не менее 15-20 % объема — минеральные и 30-40 % — торфяно-болотные.

Соотношение объемов, занимаемых твердой фазой и различными видами пор, называется строением пахотного слоя. Оно определяется гранулометрическим составом почвы, ее агрегатным состоянием и взаимным расположением почвенных частиц и комков, т. е. сложением почвы.

Принято считать, что для дерново-подзолистых почв наиболее благоприятное соотношение между твердой фазой и порами — 1:1, так как при этом устанавливаются наилучшие условия водного, воздушного и пищевого режимов почвы.

Строение пахотного слоя можно регулировать путем изменения плотности почвы и структуры. Создание структурных почв является основой для всех других мероприятий, направленных на регулирование строения пахотного слоя. Наиболее быстрым и эффективным способом изменения строения является обработка. Все приемы обработки в значительной степени повышают общую пористость, увеличивая в основном объем некапиллярных пор, что улучшает водно-воздушные свойства и усиливает микробиологическую активность почвы.Однако чрезмерная рыхлость почвы способствует большим потерям влаги, проявлению ветровой эрозии, слишком быстрой минерализации и вымыванию органического вещества, неравномерной заделке семян. Особенно трудно заделывать в рыхлую почву семена мелкосемянных культур, требующих неглубокой заделки, таких как лен, клевер, овощные, просо, травы и др. Поэтому часто прибегают к изменению строения почвы в сторону уплотнения, используя почвоуплотняющие орудия. Для создания оптимального строения и структурного состояния почвы применяют систему мероприятий, включающую правильные севообороты, разноглубинную обработку почвы, внесение удобрений и проведение мелиорации.

47. 47. Какое значение имеет строение пахотного слоя почвы в жизни растений?

Мощность пахотного слоя почвы – один из показателей плодородия и ее окультуренности. Чем больше мощность пахотного слоя, тем выше ее плодородие и урожайность сельскохозяйственных культур. Пахотный слой характеризуется более рыхлым сложением, повышенным содержанием гумуса и доступных растениям питательных веществ, пониженной кислотностью, высокой биологической активностью. При увеличении пахотного слоя почва полнее может использовать выпадающие осадки. На почве с глубоким высокоокультуренным пахотным слоем культурные растения лучше противостоят засухе и меньше страдают от избыточных дождей. С увеличением мощности пахотного слоя улучшаются условия питания культурных растений. Чем больше мощность пахотного слоя, тем больше биологически активный слой, в котором, благодаря жизнедеятельности полезных почвенных микроорганизмов бесперебойно от весны до осени готовится необходимая культурным растениям пища. На дерново-подзолистых почвах у всех сельскохозяйственных растений основная масса корней (до 80…90% общей их массы) располагается в пределах пахотного слоя. Чем больше мощность пахотного слоя, тем больший объем культурной почвы охватывается густой сетью корней и тем полнее обеспечивается почвенное питание растений. На почвах с мелким пахотным слоем растения свои потребности в почвенном питании вынуждены покрывать в основном за счет очень ограниченного, явно недостаточного слоя. С увеличением мощности пахотного слоя повышается эффективность других агротехнических приемов возделывания сельскохозяйственных культур. Растения по-разному реагируют на мощность пахотного слоя и глубину обработки.К первой группе культур, хорошо отзывающихся на глубокую обработку почвы, относятся: свекла, кукуруза, картофель, люцерна, клевер, вика, кормовые бобы, подсолнечник, овощные культуры.Ко второй группе культур, средне отзывающихся на глубокую обработку почвы, относятся: озимая рожь, озимая пшеница, горох, ячмень, овес, кострец безостый.К третьей группе культур, слабо отзывающихся или совсем не отзывающихся на глубокую обработку почвы, относятся лен и яровая пшеница.

48. Как определяются общая, капиллярная и некапиллярная скважности почвы?

При любом рыхлении почвы порозность увеличивается, при уплотнении — уменьшается. Скважность почвы заметно изменяется в зависимости от глубины почвенного слоя; в верхних слоях порозность больше, в нижних — меньше. Объясняется это большим содержанием гумуса и лучшей структурой верхних горизонтов, большим воздействием на верхние слои почвы корней растений и роющих животных, а также отчасти меньшим давлением вышележащих слоев.Размеры промежутков, или пор, в совокупности образующих общую скважность почвы, сильно варьируют, начиная от тончайших, так называемых капилляров, и кончая более крупными, которые свойствами капилляров не обладают.В связи с этим, помимо общей скважности, различают еще капиллярную и некапиллярную скважность почвы.Во всякой почве имеют место оба вида скважности, причем в зависимости от механического и структурного состава почвы в одном случае будет преобладать капиллярная, в другом случае — некапиллярная порозность.Капиллярная скважность обусловливается главным образом наличием в почве глинистых частичек, некапиллярная же — песчанистым составом либо структурным строением почвы.

Каждый вид скважности имеет различное значение в почвообразовательных процессах: капиллярные поры, будучи почти всегда заняты водой, затрудняют свободный доступ воздуха в почву, тормозят продвижение атмосферной влаги из верхних горизонтов почвы в нижние, создают известное сопротивление росту корней растений и т. д., наличие же некапиллярной скважности устраняет эти нежелательные явления, создавая тем самым благоприятные условия как для почвенных процессов, так и для развития растений.Оптимальным соотношением этих двух видов порозности, как показывают данные опыта, будет такое, когда на долю некапиллярной приходится больше половины общей скважности, т. е. когда некапиллярная скважность преобладает в почве.Такого рода соотношение некапиллярной и капиллярной скважности достигается в практике земледелия путем создания прочной почвенной структуры и рациональной механической обработки почвы.

49. Каковы оптимальные параметры строения пахотного слоя почвы для зон с недостаточным увлажнением?

Углубление пахотного слоя дерново-подзолистых почв Эти почвы, как правило, имеют низкое содержание гумуса, неглубокий дерново пахотный слой, под которым залегают подпахотного горизонты (подзолистый или переходящий в от подзолистого к илювиального) с неудовлетворительными физическими свойствами, кислой реакцией среды и высоким содержанием вредных соединений (подвижной алюминий и закиснет железо) Они бедны питательными ве винни. При выборе способа и технологии создания и окультуривания пахотного слоя этих почв, повышения его эффективности необходимо учитывать такие показатели: характеристику пахотного слоя (глубину, плодородие, г гранулометрический состав); характеристику подпахотных слоев (глубину генетических горизонтов почвенного профиля, т.е. подзолистого, илювиального и материнской породы) агрофизические свойства слоев и матер инськои породы; агрохимические свойства слоев и материнской породы (содержание гумуса, элементов питания, подвижного алюминия и закисного железа и реакцию среды. Наиболее целесообразна глубина пахотного слоя — 35-40 см Важное средство окультуривания глубокого пахотного слоя — все виды органических удобрений, благодаря которым можно сохранить и повысить содержание гумуса в почвах

50. Что такое порозность устойчивой аэраций?

Порозность (пористость) — одно из основных свойств почв. В порах распространяются корни растений, живут микроорганизмы, мелкие животные. Соотношением воды и воздуха в порах обусловлен окислительно-восстановительный режим почв. Поры определяют передвижение воды в почве, капиллярный подъем воды и вынос соединений из почвенного слоя. Определение размеров пор можно производить или в шлифах, используя морфометрические методы, или по количеству воды, удерживаемой почвой при разном потенциале почвенной воды. Чем меньше диаметр капилляра, тем с большей силой удерживается вода в почве, тем большую силу следует приложить, чтобы извлечь эту воду. Пористость аэрации— часть порового пространства п., занятая воздухом. Выражается в % от объема п.

51.Какие приемы применятся для создания оптимального строения пахотного слоя почвы?

Объемная масса почвы (и связанная с ней пористость) определяется удельным весом твердой фазы почвы, количеством органических включений и в конечном итоге – размерами почвенных частиц из которых сложен пахотный слой.

Ведь например, для того чтобы увеличить объемную массу некой конкретной почвы, необходимо уменьшить размер частиц из которой она состоит (не меняя остальных составляющих). При этом автоматически уменьшится и ее пористость. При рыхлении происходят противоположные изменения – мелкие почвенные частицы объединяются в более крупные, тем самым увеличивая поровое пространство и снижая объемную массу. Это подтверждается исследованиями А.С. Кушнарева [83] установившего, что объемная масса непосредственно комков почвы, образовавшихся после воздействия на почву плуга, в 1,24 раза больше, чем аналогичных по размеру комков до обработки. Благоприятные почвенные условия для роста растений склады­ваются при оптимальных параметрах агрофизических свойств по­чвы и показателях ее плодородия. К числу важнейших следует отне­сти плотность и строение почвы, мощность пахотного слоя, струк­турный состав и др.Современная теория обработки строится на обоснованном со­гласовании агрофизических свойств почвы и предъявляемых к ним требований культурных растений. Поэтому важнейшей агрофизи­ческой основой обработки являются требования культур к плотнос­ти и строению пахотного слоя почвы, структурному составу и степе­ни крошения почвы, мощности пахотного слоя, твердости и другим свойствам, от которых зависят рост растений и урожайность. Количественной характеристикой строения почвы служит вели­чина ее плотности. Различают равновесную и оптимальную плотности почвы. Равновесная плотность — это установившаяся плотность необработанной (1—2 года) почвы в естественном состоянии. Плотность почвы, при которой складываются благоприятные условия для роста растений и деятельности почвенных микроорганиз­мов, называют оптимальной.

52. Значение воды в жизни растений и почвы?

Вода поступает в растение из почвы через корневые волоски и молодые части корней и по сосудам разносится по всей его надземной части. В вакуолях растительных клеток растворены различные вещества. Молекулы этих веществ, растворенные в клеточном соке, оказывают давление на цитоплазму, которая хорошо пропускает воду, но препятствует прохождению через нее растворенных в воде частиц. Давление растворенных в воде веществ на цитоплазму называется осмотическим давлением. Вода, поглощенная растворенными в клеточном соке веществами, также оказывает давление на цитоплазму и растягивает до известного предела эластичную оболочку клетки. Клеточный сок с растворенными в нем веществами постоянно поддерживает растительную ткань в напряженном состоянии, и лишь при большой потере воды, при завядании, это напряжение (тургор) в растении исчезает. Выделение растением капелек воды — гуттация — демонстрирует наличие корневого давления.Когда осмотическое давление уравновешено растянувшейся оболочкой, вода не может поступать в клетку. Но стоит клетке потерять часть воды, как оболочка спадается, находящийся в клетке клеточный сок становится более концентрированным и начинает насасывать воду в клетку, пока оболочка снова не растянется и не уравновесится осмотическое давление. Чем больше воды потеряло растение, тем с большей силой вода поступает в клетки. Сила, с которой растение всасывает воду, — сосущая сила — представляет собой разность между осмотическим и тургорным давлением. Растение непрерывно испаряет воду через устьица. Этим создается возможность нового притока воды к листьям. Присасывающее действие испарения играет большую роль в передвижении воды по растению. Устьица могут раскрываться и закрываться, образовывать то широкую, то узкую щель. На свету устьица раскрываются, а в темноте и при слишком большой потере воды закрываются.

В зависимости от этого испарение воды то идет интенсивно, то сильно сокращается. Часть воды все время испаряется через кутикулу, однако это испарение идет гораздо слабее, чем через устьица.Если срезать стебель растения около самого корня, из пенька начинает сочиться сок. Это показывает, что корень и сам нагнетает воду в стебель. Следовательно, поступление воды в растение зависит не только от испарения воды через листья, но и от корневого давления. Оно перегоняет воду из живых клеток корня в полые трубки омертвевших сосудов. Так как в клетках этих сосудов нет цитоплазмы, вода беспрепятственно движется по ним к листьям, где испаряется через устьица. Испарение очень важно для растения. С передвигающейся водой разносятся по растению поглощенные корнем минеральные вещества. Испарение снижает температуру растения и тем самым предохраняет его от перегрева. Из каждой тысячи частей поглощенной из почвы воды растение усваивает лишь 2—3 части, а остальные 997—998 частей испаряются. Чтобы образовать 1 г сухого вещества, растение в нашем климате испаряет от 300 г до 1 кг воды.Пока в почве есть влага, растение растет и развивается нормально. Но вот перестали выпадать дожди, наступает засуха, и растение испытывает недостаток воды и растворимых в ней минеральных веществ; в нем перестает образовываться новое вещество, рост и развитие прекращаются. Кроме того, растение начинает повреждаться от перегрева: на листьях и стебле появляются пятна ожогов. Особенно сильно повреждается растение от ожогов при суховее — сухом горячем ветре. Растение увядает и, если погода не изменится к лучшему, гибнет.Глубокая вспашка, сохранение влаги в почве, своевременное уничтожение сорняков, севообороты, применение минеральных удобрений и другие агротехнические мероприятия помогают бороться с засухой. Не менее важны правильное семеноводство и создание более устойчивых к засухе сортов, а также использование засухоустойчивых культур. Но основная мера борьбы с засухой (там, где это возможно) — орошение полей.

строение пахотного слоя почвы имеет большое агрономическое значение. Оно влияет на водно-воздушный режим почвы, интенсивность микробиологических процессов, газообмен между почвой и атмосферой и другие свойства почвы, влияющие на ее плодородие, рост и развитие растений.

53. Категории и состояния почвенной влаги.1) твердая влага — лед; 2) кристаллизационная влага, входящая в состав солей; 3) связанная, или сорбированная влага — сорбированная на поверхности почвенных частиц; 4) влага свободная, или несорбированная (капиллярная и гравитационная) — заполняющая почвенные поры, способная перемещаться в них во всем своем объеме, независимо от расстояния от поверхности почвенных частиц; 5) парообразная — влага в форме пара, содержащегося в почвенном воздухе.

54. Водоудерживающей способности служат влагоемкость и потенциал почвенной влаги.

55. Приходная часть баланса: сток поверхностных и подземных вод, образуемый атмосферными осадками, возвратные воды из канализационных систем, воды, фильтрующиеся с орошаемых полей, а также перебрасываемые из других бассейнов. Расходная часть: испарение с поверхности, воды, забираемые на производственные нужды (орошение, промышленное водоснабжение), для бытового водоснабжения и перебрасываемые в другие бассейны. В. б. даёт представление о водообеспеченности бассейна и при отрицательном балансе — о необходимости мероприятий по покрытию водного дефицита. Примером отрицательного В. б. может служить баланс бассейна Каспийского моря: с 1929 по 1945 приходная часть его была на 49 км³ меньше средней многолетней, что вызвало резкое (на 2,5 м) понижение уровня Каспийского моря по сравнению с уровнем, наблюдавшимся в течение последних 100 лет.

56. В зависимости от количественных соотношений этих явлений определяют типы водных режимов (по Роде):

Мерзлотный – характерен для районов вечной мерзлоты. Всегда есть водоупор. В тёплое время года почва насыщена влагой за счёт образования верховодки. КУ > 1. Характерен для арктических и тундровых почв.

Промывной – характерен для районов с КУ > 1, т.е. сумма осадков больше испаряемости. Атмосферная влага пронизывает всю толщу почвы и проникает до грунтовых вод. Идёт вымывание щелочных и щелочноземельных элементов (подзолистые, бурые лесные, краснозёмы, желтозёмы). Подтип болотных почв развивается при КУ > 1, близком залегании грунтовых вод и наличии водоупора (подзолистые болотные и болотные почвы)

Периодически промывной – КУ = 1. Характерно чередование непромывного и промывного водных режимов в сухие и влажные годы (серые лесные, оподзоленные и выщелоченные чернозёмы)

Источник