Спелость почвы
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .
Смотреть что такое «Спелость почвы» в других словарях:
СПЕЛОСТЬ ПОЧВЫ — состояние почвы, при котором ее легко обрабатывать (физическая спелость почвы) или она готова к посеву и посадке (биологическая спелость почвы) … Большой Энциклопедический словарь
спелость почвы — Готовность почвы к ее обработке или посеву и посадке культурных растений, определяется оптимальным увлажнением и достаточно высокими температурами … Словарь по географии
спелость почвы — состояние почвы, при котором её легко обрабатывать (физическая спелость почвы) или она готова к посеву и посадке (биологическая спелость почвы). * * * СПЕЛОСТЬ ПОЧВЫ СПЕЛОСТЬ ПОЧВЫ, состояние почвы, при котором ее легко обрабатывать (физическая… … Энциклопедический словарь
СПЕЛОСТЬ ПОЧВЫ — состояние почвы, показывающее готовность её к обработке (физ. спелость) или к посеву и посадке (биол. спелость). Физическая С. п. создаётся при нек ром её оптим. увлажнении (влажность спелого состояния), когда почва во время механич. обработки… … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь
СПЕЛОСТЬ ПОЧВЫ — состояние влажности почвы (50 60 % влагоемкости), когда почва при обработке не мажется, не отваливается глыбами, не требует большой затраты механической энергии для рыхления, а легко крошится на комки. Такая почва представляет наиболее… … Сельскохозяйственный словарь-справочник
СПЕЛОСТЬ ПОЧВЫ — состояние почвы, при к ром её легко обрабатывать (физ. С. п.) или она готова к посеву и посадке (биол. С. п.) … Естествознание. Энциклопедический словарь
Спелость почвы физическая — состояние п., при котором она легко поддается механической обработке, а качество пашни ее рыхлость и комковатость получаются наилучшими … Толковый словарь по почвоведению
спе́лость — и, ж. Свойство и состояние по знач. прил. спелый; зрелость. Спелость пшеницы. Фазы спелости хлебов. ◊ восковая спелость молочная спелость спелость почвы с. х. состояние почвы (степень влажности, рыхлости и т. п.), показывающее ее готовность к… … Малый академический словарь
Вспашка — пахота, основной приём механической обработки почвы отвальными плугами. При В. происходит одновременно оборачивание, крошение и перемешивание почвы. Оборачиванием достигается заделка дернины, удобрений, семян сорных растений, многих с. х … Большая советская энциклопедия
ПЛАНИРОВКА ПОВЕРХНОСТИ ПОЛЕЙ — выравнивание поверхности почвы и придание ей нужного уклона. Проводят планировщиками, бульдозерами, скреперами. Эффективна в богарном и орошаемом земледелии. На выровненной поверхности равномерно увлажняется верх. слой почвы, исключается застой… … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь
Источник
АГРОИНФормация
Агропортал — все для специалистов агропромышленного комплекса
Физико-механические свойства почвы
Проведение технологических операций, их качество тесно связаны с физико-механическими (технологическими) свойствами почв. Сюда относятся: пластичность, липкость, твердость, сопротивление сдвигу, трение, связность и др.
Пластичностью называется способность почвы деформироваться и принимать приданную ей форму, сохранять ее после прекращения внешнего воздействия. Проявляется пластичность в определенных пределах влажности. Верхним пределом пластичности является влажность, при которой почва начинает течь, нижним — при котором почву еще можно раскатать в шнур диаметром 3 мм. Пластичность зависит от гранулометрического, химического и минералогического состава почвы, от формы ее частиц. Наибольшей пластичностью обладают глинистые почвы, наименьшей — песчаные. Увеличение содержания обменного натрия увеличивает пластичность, кальция и магния — уменьшает. Почвы с большим содержанием гумуса обладают меньшей пластичностью. Пластичная почва обладает слабым сопротивлением к механическому воздействию, при проходе по ней машин образуются колеи по ходу колес.
Липкость — способность почвы прилипать к соприкасающимся с ней предметам. Прилипает почва тогда, когда сцепление между почвенными частицами меньше, чем между ее частицами и соприкасающимися с ней предметами. Липкость зависит от гранулометрического, химического и минералогического состава почвы, ее структуры. Она максимально проявляется в определенных пределах влажности. Прилипание почвы к рабочим частям сельскохозяйственных орудий вызывает сильное тяговое сопротивление, при этом ухудшается качество ее обработки.
Твердость почвы — это сопротивление ее приложенным силам при разрезании, расклинивании, сдавливании. Существует тесная зависимость между тяговым сопротивлением почвы при обработке и перекатывании машин и твердостью почвы. Высокая твердость почвы снижает всхожесть семян, мешает развитию корней растений.
При проведении обработки большое значение имеют такие свойства почвы, как сопротивление сдвигу и трение. Трение металл — почва— это сила сопротивления скольжению металла по почве. Сопротивление сдвигу — это сопротивление почвы усилиям по смещению одной ее части по отношению к другой. Сопротивление сдвигу складывается из сцепления, обусловленного молекулярными и капиллярными силами, а также сил внутреннего трения. Сопротивление сдвигу зависит от гранулометрического состава, плотности сложения, влажности, а также прилагаемой внешней нагрузки.
Связность — способность почвы оказывать сопротивление усилиям, стремящимся разъединить почвенные частицы. Она зависит от гранулометрического, химического, минералогического состава, оструктуренности почвы. Наибольшей связностью обладают глинистые, насыщенные натрием почвы, наименьшей — песчаные. Более оструктуренные почвы обладают меньшей связностью. Такие технологические операции, как рыхление, крошение, перемешивание, выравнивание поверхности, проводятся наиболее качественно при наименьшей связности почвы.
Состояние почвы, при котором она хорошо крошится, обладает наименьшей связностью и липкостью, наблюдается в определенном интервале влажности и называется физической спелостью. Физическая спелость зависит от всех ее физико-механических свойств и, следовательно, тесно связана с гранулометрическим, химическим, минералогическим составом почв, их оструктуренностью и др. Большинство технологических операций необходимо проводить только в момент физической спелости почвы, при этом в результате крошения достигается наибольший выход агрономических ценных фракций структуры почвы (кроме’ самых легких почв).
Наиболее простой способ определения физической спелости состоит в следующем: горсть почвы слегка сжимается в руке и бросается с высоты груди на землю. Если она рассыпается на мелкие комочки, то считается готовой к обработке. Физическая спелость для большинства почв варьирует в пределах от 60 до 90% относительной влажности почв. Для среднесуглинистых почв физическая спелость наступает при следующей абсолютной влажности (%): дерново-подзолистые—12—21, серые лесные — 15—23, черноземы— 15—24, каштановые— 13—23, каштановые солонцеватые — 13—20.
Интервал оптимальной влажности обработки в значительной мере зависит от гранулометрического состава почвы: чем он тяжелее, тем более узок интервал физической спелости. Особенно важно проводить обработку при ее физической спелости на тяжелых почвах. При пониженной влажности поверхностные силы связывают агрегаты друг с другом, при обработке пласт почвы не крошится, а ломается, образуются глыбы и большое количество пыли. При высокой влажности пласт не крошится, поверхность его становится блестящей (отвал залипается), замазывается, происходит образование корки и плужной подошвы, разрушается структура, при высыхании такая почва сильно затвердевает и требует интенсивной дополнительной обработки.
Обработку песчаных почв можно проводить в очень широком интервале влажности, так как они обладают наименьшей пластичностью, липкостью и связностью, однако образование оптимального размера агрегатов почвы происходит в значительно более узком интервале влажности.
Сроки наступления физической спелости зависят от гранулометрического состава почвы (чем легче почва, тем она раньше поспевает), рельефа (западины просыхают медленнее, чем ровные места и тем более склоны), экспозиции склона (южные просыхают раньше остальных), густоты растительности и др. Интервал оптимальной для обработки влажности почвы зависит от структурного состояния почвы, содержания гумуса и качественного состава обменных катионов. Поэтому при том же гранулометрическом составе этот интервал значительно шире у черноземов, которые лучше оструктурены, содержат больше гумуса и кальция. Состояние физической спелости у них сохраняется более длительный период времени. Это имеет очень большое практическое значение, так как позволяет проводить обработку в оптимальные сроки, что сказывается как на урожае, так и на плодородии почвы.
Состояние физической спелости почвы по-разному оценивается в зависимости от приема обработки почвы, особенностей действия на почву рабочих органов орудий, скорости обработки. Например, интервал влажности, при которой можно обрабатывать почву дисковыми орудиями, уже, чем при обработке фрезой, но шире, чем при обработке плугом. При увеличении скорости обработки возрастает интервал оптимальной влажности.
При состоянии физической спелости почвы тяговые усилия, необходимые для ее обработки, минимальны, в связи с чем уменьшается расход горючего и повышается производительность труда.
Источник
Состояние почвы при котором она хорошо обрабатывается это
Глава 5. ОБЩИЕ ФИЗИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА ПОЧВ
Свойства почвы как единого физического тела во многом определяются составом, соотношением, взаимодействием и динамикой твердой, жидкой, газообразной и живой фаз. В этом аспекте особую роль играют физические свойства почвы. К ним относятся общие физические, физико-механические, водные, воздушные, тепловые свойства, структура. Физические свойства влияют на характер почвообразовательного процесса, плодородие почвы и развитие растений.
§1. Общие физические свойства
К общим физическим свойствам относятся плотность почвы, плотность твердой фазы и порозность.
Плотность почвы (объемная плотность, плотность сложения) – вес в граммах 1 см 3 почвы в естественном сложении (вместе с почвенным воздухом). Плотность почвы характеризует взаимное расположение почвенных частиц и агрегатов. Поскольку в объем почвы входят имеющиеся в ней поры, плотность почвы будет всегда меньше плотности твердой фазы. Обозначают dV, выражают в т/м 3 или г/см 3 и рассчитывают:
где m – масса почвы в г, V – объем почвы в см 3 .
Плотность почвы зависит от гранулометрического и минерального состава, структуры, содержания гумуса и обработки почвы. От плотности почвы зависят поглощение влаги, воздухообмен, жизнедеятельность биоты и развитие корневых систем. Гумусовые горизонты характеризуются небольшой плотностью: для дерново-подзолистых почв – 1,1 – 1,2; подзолистых – 1,4 – 1,45; черноземов – 1,0 – 1,15; в болотных торфяных почвах и лесных подстилках – 0,15 – 0,40 г/см 3 . В подзолистых горизонтах она составляет 1,4 – 1,6, в иллювиальных – возрастает до 1,50 – 1,70, в материнской породе – 1,40 – 1,60 г/см 3 . Самый плотный – глеевый горизонт – 1,90 г/см 3 . Рыхлый после обработки пахотный слой постепенно уплотняется и через некоторое время приобретает определенную плотность, мало изменяющуюся во времени. Однако уплотнение почвы приводит к резкому снижению урожайности культур. Сильно уплотненная почва в сухом состоянии оказывает большое сопротивление почвообрабатывающим орудиям, угнетающе действует на развитие корневой системы растений, во влажном – характеризуется неблагоприятным соотношением воды и воздуха. Плотная почва обладает низкой водопроницаемостью, что вызывает процессы эрозии.
Предложена следующая шкала оптимальных показателей объемной плотности почвы (А.Г.Бондарев, 1985): глинистые и суглинистые – 1,00 – 1,30; легкосуглинистые – 1,10 – 1,40; супесчаные – 1,20 – 1,45; песчаные – 1,25 – 1,60; торфяные – 0,2 – 0,4 г/см 3 .
Для пропашных сельскохозяйственных культур оптимальная плотность почв равна 1,0 – 1,2, для культур сплошного сева может быть 1,3 – 1,4 г/см 3 .Оценка плотности суглинистых и глинистых почв с точки зрения ее окультуренности (по Н.А.Качинскому) приведена в таблице 4.
Плотность твердой фазы (удельная плотность) – это масса (m) 1 см 3 твердой фазы сухой почвы (VS) (без почвенного воздуха). Обозначается D или d, выражается в т/м 3 или г/см 3 , рассчитывается по формуле:
Её величина зависит от природы и соотношения минералов, из которых состоит почва, содержания в ней органических веществ и характеризует среднюю плотность почвенных частиц. Может колебаться в пределах от 2,2 до 3,1 г/см 3 . Плотность гумуса 1,20 – 1,40 г/см 3 . В верхних горизонтах в зависимости от содержания органического вещества удельная плотность может быть 2,40 – 2,60, в черноземах – 2,2 г/см 3 . В минеральных горизонтах плотность твердой фазы почвы составляет: в подзолистых – 2,5 – 2,6, иллювиальных – возрастает до 2,7 – 3,0 (много оксидов железа), материнской породе – 2,6 – 2,8 г/см 3 . Самые лёгкие – торфяники, их плотность 1,4 – 1,8 г/см 3 в зависимости от степени разложения торфа. Таким образом, чем больше почва содержит органического вещества, тем меньше ее плотность.
Оценка почв по показателю плотности
Плотность почвы, г/см 3
Почва вспушена или богата органическим
Типичные величины для культурной и
Пашня сильно уплотнена
Типичные величины для подпахотных горизонтов различных почв (кроме черноземов)
Сильно уплотненные иллювиальные горизонты
Плотность твердой фазы в определенной степени служит признаком, по которому можно судить о минералогическом составе, содержании органического вещества, её используют для расчета порозности и скорости падения частиц по формуле Стокса при анализе механического состава почв.
Пористость (порозность, скважность) –это суммарный объем всех пор между частицами твердой фазы почвы. Обозначают P и определяют расчетным путем по соотношению показателей плотности почвы (dV) и плотности твердой фазы (D), выраженному в процентах:
Пористость зависит от гранулометрического состава, структуры, плотности. В пахотных почвах пористость обусловлена обработкой и приемами окультуривания, при рыхлении – увеличивается, при уплотнении – уменьшается. Размеры пор, в совокупности образующих общую пористость почвы, варьируют от тончайших капилляров (для воды) до более крупных промежутков (для воздуха), которые не обладают капиллярными свойствами (должны составлять не менее 20 – 25 % от общей пористости).
Общая пористость почвы колеблется от 25 % (глина) до 90 % (торф). В культурной песчаной почве она равна 45 – 50 %, черноземах – достигает 60 – 63 %, вниз по профилю (кроме торфяников) она уменьшается. Оценка общей пористости (по Н.А.Качинскому) приведена в таблице 5.
Оценка почв по показателю пористости
Почва вспушена – избыточно пористая
Культурный пахотный слой
Неудовлетворительная для пахотного слоя
Характерна для уплотненных
Пористость – одно из важнейших свойств почвы. С ней связаны интенсивность и глубина фильтрации, водопроницаемость и водоподъемная способность, влагоемкость и воздухоемкость, процессы испарения на орошаемых землях. От порозности в значительной степени зависит плодородие почв.
§2. Физико-механические свойства почв
Физико-механические свойства почв по сравнению с физическими имеют более широкое использование не только в почвоведении, но и в грунтоведении, строительстве. К ним относятся: пластичность, липкость, набухание, усадка, связность, твердость и удельное сопротивление.
Пластичность – свойство почвы изменять свою форму под влиянием внешней силы без разрушения и сохранять ее после устранения воздействия. Это свойство имеет только влажная почва в определенном диапазоне влажности, т.е. есть верхний и нижний предел пластичности, разность между которыми называется числом пластичности – величина пластичности. Чем больше это число, тем более пластична почва. Песок имеет число пластичности 0, супесь – 1 – 7, суглинок – 7 – 17, глина – более 17. Пластичность обусловливается главным образом количеством глинистых частиц и составом поглощенных оснований (наибольшей пластичностью обладают глинистые солонцы, содержащие более 25 % обменного натрия, наименьшей – почвы, содержащие много кальция и магния), органическое вещество уменьшает пластичность.
Липкость – способность почвы прилипать к соприкасающимся с нею предметам, измеряется усилием, требующимся для отрыва от почвы прилипшей к ней пластины, и выражается в г/см 2 . Прилипание почвы к рабочим частям и колесам машин увеличивает тяговое сопротивление и ухудшает качество обработки почвы.
Липкость почвы зависит от ее гранулометрического и минералогического состава, от структуры и влажности. Сухие почвы не обладают липкостью. С повышением влажности до определенного предела (80 % от полной влагоемкости) липкость увеличивается, а далее уменьшается вследствие нарушения сцепления между частицами почвы. Чем больше глинистых частиц, тем липкость больше. Почвы глинистые и бесструктурные прилипают сильнее, чем легкие по гранулометрическому составу или структурные глинистые. Почвы по липкости делят на: предельно вязкие (> 15 г/см 2 ), сильновязкие (5 – 15), средневязкие (2 – 5) и слабовязкие ( 2 ).
На величину липкости влияет состав поглощенных оснований: с увеличением насыщенности почвы кальцием она уменьшается, а с возрастанием насыщенности натрием резко увеличивается. Поэтому почвы высокогумусированные, с достаточным количеством оснований (дерновые, черноземы) не обладают липкостью даже при высоком увлажнении.
Набухание – увеличение объема почвы при увлажнении. Способность почвы к набуханию связана с гранулометрическим, минералогическим и химическим составом, а также с их начальной плотностью. Набухание обусловлено образованием на поверхности почвенных частиц оболочек рыхло связанной воды, в результате этого ослабевают силы сцепления и увеличиваются расстояния между частицами, что приводит к возрастанию общего объема почвы.
Набухание характерно для минеральных илистых частиц и органических коллоидов, поэтому глинистые почвы больше подвержены этому свойству. Сильно набухает минерал монтмориллонит и практически не набухает каолинит. При насыщении почв одновалентными основаниями, особенно натрием, оно достигает 120 – 150 %, а при насыщении двух- и трехвалентными катионами значительного набухания не наблюдается, поэтому даже песчаные почвы могут набухать, если насытить их почвенный поглотительный комплекс натрием.
Усадка – уменьшение объема почвы или грунта при высыхании. Она зависит от тех же факторов, что и набухание. Чем сильнее набухание, тем сильнее усадка почвы. Усадку можно охарактеризовать степенью изменения объема, а также влажностью, при которой усадка прекращается (предел усадки). В результате сильной усадки в почве образуются трещины, происходит разрыв корней растений, усиливается испарение влаги из почвы.
Энергетические затраты на обработку почвы и износ сельскохозяйственных машин и другие показатели обусловливаются связностью и твердостью почвы.
Связность – способность почвы сопротивляться внешнему усилию, стремящемуся разъединить почвенные частицы, выражается в г/см 2 .Она вызвана силами сцепления между частицами почвы. Связность обусловлена гранулометрическим и минералогическим составом, структурностью и влажность, содержанием гумуса, составом обменных оснований.
Наибольшую связность в сухом состоянии имеют глинистые бесструктурные почвы, наименьшую – песчаные и супесчаные почвы. Связность возрастает при насыщении почвы ионами натрия, при оструктуривании – снижается. Влияние органического вещества двояко: на песчаных почвах гумус увеличивает связность, на глинистых – снижает за счет увеличения структурированности и снижения площади соприкосновения. Связные почвы лучше противостоят эрозии, но при увеличении ее повышается удельное сопротивление обработке.
Твердость – это сопротивление, которое оказывает почва проникновению в нее под давлением различных тел, выражается в кг/см 3 . На величину твердости влияют те же характеристики, что и на связность. Почвы с высоким содержанием гумуса, насыщенные кальцием и имеющие хорошую комковато-зернистую структуру, не обладают высокой твердостью и связностью.
Высокая твердость – признак плохих физико-химических и агрофизических свойств почв. При высокой твердости снижается прорастание семян, затрудняются проникновение корней в почву и развитие растений вследствие неблагоприятного водного, воздушного и теплового режимов. Твердость – важная технологическая характеристика почвы. Твердость прямо пропорциональна удельному сопротивлению почвы при обработке орудиями, а следовательно, больше и энергозатраты. Удельное сопротивление – это физическое усилие, которое затрачивается на подрезание пласта, его оборот и трение о рабочую поверхность плуга. Удельное сопротивление зависит от физико-механических свойств почвы и колеблется в пределах от 0,2 до 1,2 кг/см 2 .
§3. Спелость почвы
Спелость почвы – это такое состояние почвы, при котором она имеет высокую микробиологическую активность и лучше всего подвергается обработке при наименьшем тяговом усилии. Является важным технологическим свойством почвы. Различают физическую и биологическую спелость.
Под физической спелостью почвы понимают ее подготовленность к обработке. Она соответствует влажности, при которой почва не прилипает к почвообрабатывающим орудиям и крошится на комки с образованием прочных агрегатов (эта влажность достигается при содержании влаги от 60 – 90 % их полевой влагоемкости). Влажность, при которой почва находится в состоянии спелости, зависит от гранулометрического состава, поглощенных оснований и гумусированности почв. Легкие песчаные и супесчаные и более гумусированные почвы раньше других готовы для обработки весной.
Биологическая спелость – состояние почвы, показывающее ее готовность к посеву, характеризующееся оптимальным прогреванием и состоянием микробиологической активности. Наилучшим состоянием спелости считается такое, когда физическая и биологическая спелости совпадают.
Источник