Степень аэрации почвы это

Аэрация и воздушные свойства почв

Аэрация, т.е. обмен газами между почвенным воздухом и атмосферой, осуществляется через свободные от воды почвенные поры. Основой аэрации является диффузия, под которой понимают перемещение газов в почвенном воздухе или в атмосфере от участков с высоким парциальным давлением к участкам с более низким давлением. При хорошем контакте почвенного и атмосферного воздуха диффузия газов происходит непрерывно, что объясняется различным газовым составом воздушной фазы почвы и атмосферы. Однако диффузия газов внутри почвы протекает медленнее, чем в атмосферном воздухе.

Нормальный газообмен между почвенным воздухом и атмосферой осуществляется, если объем пор аэрации не ниже 20%. Интенсивность аэрации во многом определяется воздушными свойствами почвы, среди которых наиболее важными являются воздухопроницаемость и воздухоемкость.

Воздухопроницаемость. Это способность почвы пропускать через себя воздух. Воздух проходит через почву по порам, свободным от воды. Воздухопроницаемость зависит от гранулометрического состава почвы, ее структурного состояния и сложения, а в конечном итоге от размера пор аэрации.

Воздухоемкость. Под воздухоемкостью понимают количество воздуха, которое почва может удерживать в своих порах. Как и пористость, воздухоемкость выражается в процентах от объема почвы. Она зависит от размера почвенных пор. Максимальное значение воздухоемкости характерно для сухих почв; по мере увлажнения почвы объем почвенного воздуха уменьшается.

3.3.Воздушный режим почв

Воздушный режим почвы — совокупность происходящих в ней процессов поступления, передвижения, изменения газового состава и физического состояния почвенного воздуха при его взаимодействии с атмосферой, твердой, жидкой и живой фазами почвы. Воздушный режим почв постоянно изменяется. В его изменениях прослеживаются суточная и годовая динамики.

Суточная динамика обусловлена в основном изменениями атмосферного давления, температуры, освещенности и фотосинтеза, которые происходят в течение суток. Она охватывает лишь верхний (50 см) слой почвы. Благодаря ей состав почвенного воздуха может обновиться на 10—15%.

Годовая (сезонная) динамика воздушного режима определяется изменениями атмосферного давления, температуры, количества осадков, интенсивности жизнедеятельности растений, почвенных животных и микроорганизмов в течение года. Она соответствует биологическим ритмам и характеризуется увеличением концентрации СО2 и уменьшением содержания О2 во время интенсивного развития растений. По мере снижения биологической активности СО2 покидает почву, а содержание в ней О2 возрастает.

С точки зрения агрономии наиболее благоприятный воздушный режим наблюдается в рыхлых аморфных почвах с хорошей структурой. В верхних горизонтах этих почв содержание почвенного воздуха во время всей вегетации растений находится на уровне 20—25% от объема почвы. К сожалению, многие почвы такими условиями не обладают. Например, в тяжелых бесструктурных почвах, отличающихся большим количеством капиллярных пор и очень малым количеством крупных некапиллярных пор, даже при оптимальной влажности растения могут страдать от недостатка О₂ и избытка СО2.

Воздушный режим можно улучшить лишь с помощью агротехнических и мелиоративных мероприятий.

Агротехнические мероприятия должны быть направлены на улучшение сложения почвы, увеличение общего объема ее пор и пор аэрации. Эффективность газообмена между атмосферой и почвенным воздухом можно оценивать также по содержанию в почве углекислого газа и кислорода.

Считается, что концентрация диоксида углерода более 2—3%, а кислорода менее 19—18% для многих растений неблагоприятна.

Известкование кислых и гипсование щелочных почв, внесение органических и минеральных удобрений, углубление пахотного горизонта, рыхление плужной подошвы, уничтожение почвенной корки, междурядные обработки пропашных культур, посев многолетних трав — вот те агротехнические мероприятия, которые способствуют не только окультуриванию почв, но и оптимизируют их воздушный режим.

Краткий конспект Лекции 7

Водно-физические свойства почв и их регулирование

Вода является одним из важнейших факторов плодородия почвы и урожайности растений, причем в почвенных процессах и в создании агрономически важных свойств почвы она имеет разностороннее значение.

В ряде случаев почва является главным, а во многих случаях и единственным источником воды для произрастающих на ней растений.

Категории почвенной влаги

В зависимости от температуры вода в почве может находиться в трех состояниях: твердом, парообразном и жидком.

Выделяют следующие категории почвенной влаги.

Кристаллизационнаявода. Эта вода входит в состав кристаллических решеток минералов и характеризуется полной неподвижностью и недоступностью для растений.

Связанная вода.Она удерживается в почве за счет сорбции парообразной и жидкой влаги на поверхности ее твердой фазы.

Подразделяется на две формы: прочносвязанную и рыхлосвязанную.

Прочносвязанная вода удерживается на поверхности почвенных частиц и образует вокруг них тонкую пленку, состоящую из двух-трех слоев молекул воды. Эта влага называется гигроскопической. Являясь чрезвычайно прочно связанной с твердой фазой почвы, она неподвижна, совершенно недоступна растениям, не растворяет растворимые в свободной воде вещества, обладает более высокой плотностью и более низкой, чем свободная влага, температурой замерзания.

Рыхлосвязанная вода образуется при соприкосновении почвенных частиц с водой, находящейся в жидком состоянии. Она представляет собой дополнительную водную пленку, расположенную вокруг прочносвязанной влаги.

Толщина пленки достигает нескольких десятков молекул воды, которые могут передвигаться под действием сорбционных сил от одних почвенных частиц к другим.

Свободная влага.Свободной влагой называется влага, которая находится в жидком состоянии и передвигается в почве под действием капиллярных и гравитационных сил. В зависимости от интенсивности проявления этих сил свободная влага также делится на две формы:

капиллярную и гравитационную.

Капиллярная влаганаходится в капиллярных порах и передвигается в них за счет капиллярных сил.

Подразделяется на капиллярно-подпертую и капиллярно-подвешенную.

Капиллярно-подпертая влага формируется при увлажнении почвы грунтовыми водами, которые снизу как бы подпирают влагу, находящуюся над ними в капиллярных порах. При этом слой почвы, заполненный капиллярной влагой и расположенный непосредственно над грунтовыми водами, называется капиллярной каймой.

Капиллярно-подвешенная влага создается из атмосферных осадков или при поливе почвы.

Гравитационная влага.Это вода, которая находится в крупных порах. По этим порам она может передвигаться вниз под действием силы тяжести; доступна для растений и подразделяется

на просачивающуюся воду и

воду водоносных горизонтов.

Просачивающаяся влага — это влага, которая передвигается сверху вниз под действием силы тяжести.

Водные свойства почвы

Водными (водно-физическими, гидрофизическими) свойствами называют совокупность свойств почвы, которые определяют поведение почвенной воды в ее толще. Наиболее важными водными свойствами являются:

водоудерживающая способность почвы,

Водоудерживающая способность почвы

Водоудерживающая способность — способность почвы удерживать содержащуюся в ней воду от стекания под влиянием силы тяжести.

Количественной характеристикой водоудерживающей способности почвы является ее влагоемкость.

Влагоемкость почвы — способность поглощать и удерживать наибольшее количество воды. Выражается в процентах от массы сухой почвы.

Выделяют следующие виды влагоемкости:

максимальную адсорбционную,

максимальную молекулярную,

Источник

Определение общей пористости и степени аэрации почвы расчетным методом

Общую пористость почвы чаще всего определяют расчетным путем по значениям плотности твердой фазы и плотности сложения почвы, хотя есть и лабораторные способы определения этого показателя, например, методом парафинирования.

Формула для расчета общей пористости имеет следующий вид:

где dV – плотность сложения почвы,

d – плотность твердой фазы почвы.

Степень (пористость) аэрации почвы характеризует объем пор, заполненных воздухом. Этот показатель имеет большое значение для почвенной биоты и зависит от степени заполненности пор почвы водой. Когда вода заполняет почвенные поры и вытесняет почвенный воздух, снижается газообмен в почве, затрудняется дыхание почвенных животных, микроорганизмов и корней растений, развиваются восстановительные процессы, угнетающе действующие на растения. В агрономическом отношении важно, чтобы почва имела пористость аэрации не менее 15 %. Степень аэрации (РА, %) определяют по формуле:

где Робщ – общая пористость почвы, %,

W – влажность почвы, %,

dV – плотность сложения почвы, г/см3.

Задание:

1. Произвести отбор проб для определения плотности сложения и плотности твердой фазы почвы (или использовать образцы, отобранные на первом занятии).

2. Определить плотность твердой фазы почвы.

3. Определить плотность сложения почвы.

4. Определить расчетным путем общую пористость и пористость аэрации почвы.

5. Произвести агрономическую оценку определенных показателей почвы.

Вопросы для контроля:

1. Назовите общие физические свойства почвы. Каково их значение для почвенного плодородия?

2. Опишите методику пикнометрического определения плотности твердой фазы почвы.

3. Опишите ход определения плотности сложения почвы.

4. Как расчетным путем можно определить общую пористость почвы и пористость аэрации?

Источник

контра по земле. Билет 1 агрохимические показатели плодородия почвы и приемы их регулирования показатели

Название	Билет 1 агрохимические показатели плодородия почвы и приемы их регулирования показатели
Дата	07.11.2018
Размер	45.26 Kb.
Формат файла
Имя файла	контра по земле.docx
Тип	Документы #55622

Подборка по базе: 1 билет.rtf, 3 основные показатели.pdf, Вишмат МКР2 билет 1.docx, Экзаменационные билеты.docx, ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ БИЛЕТЫ АСУ И СВЯЗЬ.docx, рэ билеты (копия).docx, 20 билет.docx, Мамандыққа кіріспе Билет 2021.doc, Экзаменационные билеты.docx, 83 билет КиНСР.docx

БИЛЕТ 1

АГРОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ И ПРИЕМЫ ИХ РЕГУЛИРОВАНИЯ

Показатели:

Состояние ППК и кислотность (pH_KCl= 6-6,5)
Содержание NPK (мг/кг) )минеральный азот -30-50, подвижные формы фосфора – 150-250, подвижные формы калия-200-250)
Содержание микроэлементов

Для регулирования показателей плодородия почвы необходимо в почвенном растворе создавать оптимальные соотношения между питательными элементами. Это достигается внесением минеральных удобрений, известкованием и гипсованием.

Виды пористости и их значение в плодородии почвы

Пористость почвы (порозность) – это объем почвенных пор в почвенном образце по отношению к объему всего образца (%) Рассчитывается по данным о плотности сложения (dv) и плотности твердой фазы (d) почвы.

-капиллярные (диаметр меньше 0,1 мм) (Величина капиллярной пористости возрастает по мере увеличения степени дисперсности почв и ухудшения их агрегированности)

-некапиллярные(больше 0,1мм) (некапиллярная пористость обычно выше в почвах с хорошо выраженной комковато-зернистой структурой (чернозёмы) или с песчаным гранулометрическим составом.)

Значение: По почвенным порам перемещается вода с растворенными в ней веществами, в них содержится воздух. В почвенных порах обитают микроорганизмы, простейшие и другие представители почвенной биоты, по ним в почву проникают корни и корневые волоски растений. Поэтому общий объем пор, составляющих это пространство – важнейшие характеристики почвы.

Классификация структуры почвы по размеру

В настоящее время почвенную структуру по размерам агрегатов подразделяют следующим образом: глыбистая (агрегаты > 10 мм); комковато-зернистая, или макроструктура (агрегаты 10-0,25 мм); микроструктура (агрегаты Структура почвы агрономически ценная — водопрочные агрегаты с пористостью не ниже 40%, размером от 0,25 до 10 мм

БИЛЕТ 2

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ И ПРИЕМЫ ИХ РЕГУЛИРОВАНИЯ

Показатели:

Содержание гумуса (2.5-3%)
Активность почвенной биоты (высокая)
Фитосанитарное состояние почвы (численность сорняков на уровне экономического порога вредоносности, возбудители болезней и вредители отсутствуют)

Биологический метод заключается в регулировании процессов синтеза и разложения органического вещества в почве, правильном подборе растений и сортов, правильном чередовании культур в севообороте. Регулировать баланс органического вещества можно: а) используя посевы многолетних трав – это способ обогащения почвы азотом. Б) разложение органического вещества в почве усиливается при более глубокой и своевременной обработке почвы.

ПЛОТНОСТЬ ПОЧВЫ, МЕТОДЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ, ОПТИМАЛЬНАЯ И РАВНОВЕСНАЯ ПЛОТНОСТЬ

Плотность почвы(объемная масса)- масса единицы объема почвы, взятой в естественном сложении и абсолютно сухой.

-Оптимальная (плотность, благоприятная для роста развития культур)(1,0-1,3 г/см 3 )

-Равновесная (в естественных условиях под действием сил уплотнения и разрыхления наступает равновесное состояние между пористостью и твердой фазой почвы)( 1,0-1,55 г/см 3 )

Методы регулирования: при ранневесеннем бороновании применять только гусеничные тракторы, имеют небольшое давление на грунт; применять минимизацию обработки, сочетание операций, уменьшение глубины разрыхления, увеличение ширины захвата агрегатов; все работы по возделыванию сельскохозяйственных культур проводить при физической спелости почвы и его влажности 20-22%; исключать проходы сельскохозяйственных агрегатов и других машин по полю без надобности; разрыхлять и заравнивать следы от колес тракторов и сельскохозяйственных машин;для повышения устойчивости почв против уплотнения шире применять обычные приемы окультуривания (внесение органических удобрений, кальцийсодержащих мелиорантов и др.), мульчирование поверхности почвы.

Факторы создания структуры почвы

Механические (разделение почвенной массы на структурные отдельности (корневая система растений, оттаивание почвы, увлажнение и высушивание, обработка почвы)
Физико-химические (коагуляция почвенных коллоидов под действием Ca, Mg, Fe, Al)
Биологические ( деятельность микроорганизмов и др)

БИЛЕТ 3

Агрофизические показатели плодородии почвы и приемы и регулирования

Показатели:

Гранулометрический состав ( Среди механических частиц (элементов) почвы выделяют физический чесок (частицы более 0,01 мм) и физическую глину (частицы менее 0,01мм) более 1 мм – скелет почвы)
Плотность (1,1-1,2 г/см 3 )
Объем пор (50-55%)
Воздухоемкость (25-30%)
Структура (мелкокомковатая, водопрочность более 40%)
Мощность пахотного слоя (25-30 см)

Приемы регулирования:

Основными способами воздействия на почву с целью изменения этих свойств являются обработка почвы, приемы регулирования водного, воздушного и теплового режимов, включая также и мелиоративные мероприятия.

Рассчитать массу сухой почвы на 1 га и запасы гумуса в ней слой почвы 0-20 см, плотность 1,2 г/см3, содержание гумуса 1,5 %

Запас гумуса (Q) = m * h * d_v = 1,5*20*1,2= 36 т/га

m- содержание гумуса, %

h- почвенный слой

d_v— плотность

Факторы разрушения структуры почвы

Механический (действие на почву движителей, ветра, дождя, выпас скоты и тд)
Физико-химический ( ионы H, NH₄, минеральные улобрения)
Биологические (деятельность микроорганизмов, кротов)

БИЛЕТ 4

Закон минимума и его использование в практике.

Закон: Развитие растений и уровень урожайности ограничивается фактором, находящимся в относительном минимуме.

Необходимо, в первую очередь, проводить такие мероприятия, которые будут действовать на фактор, находящийся в минимуме. В то же время необходимо учитывать другие факторы, которые могут оказаться в минимуме после удовлетворения потребности растения в первом факторе, и предусмотреть мероприятия, направленные на регулирование факторов, находящихся на втором и последующих минимумах.

Применение: знание закона дает возможность правильно устанавливать структуру посевных площадей, чередование культур, размещение севооборотов.

Строение пахотного слоя и приемы его регулирования

Строение пахотного слоя – соотношение твердой фазы почвы и общего объема пор

Пахотный слой состоит из 3-х фаз:1) Твердая (минеральная и органическая часть почвы);2)Жидкая (вода); 3)Газообразная (воздух)

Регулирование: выбор оптимальных сроков обработки почв разного гранулометрического состава в зависимости от их влажности, применение рыхления подпахотного слоя на тяжелых почвах, дифференцированное осуществление прямых приемов их изменения (внесение органических удобрений, культура сидератов, регулирование состава обменных катионов и др.). Важное Применение существующих и разработка новых машин и агрегатов с минимальным уплотняющим воздействием на почву (широкозахватные и комбинированные агрегаты с многоцелевыми рабочими органами, машины и агрегаты на гусеницах и шинах низкого давления и др.).

Водный режим почв и способы его регулирования.

Типы водного режима:1)Мерзлотный(вечная мерзлота); 2)Промывной(осадки > испарения); 3)Периодически промывной (осадки = испарения); 4)Непромывной (осадки 10 мм:

— крупноглыбистая d >10 см;

— мелкоглыбистая d 10 мм – 10см.

2. Макроструктура d 0,25-10 мм:

— крупнокомковатая d 3мм-10мм;

— среднекомковатая d 1мм-3мм;

— мелкокомковатая d 0,25-1мм.

3. Микроструктура d 3 /с или л/(с · м 2 ).Для характеристики соотношения расхода и прихода влаги используется общее уравнение водного баланса:

где W_T — запас влаги в почвенной толще на конец изучаемого периода; W₀ — начальный запас влаги на период расчета водного баланса; П_в — поступление влаги в почвенную толщу; Р_в — расход почвенной влаги.

Что такое показатель структурообразования и как его определять

Показатель структурообразования – отношение массы фракций от 0,25 до 7 мм к сумме агрегатов > 7 мм и испарения);

3)Периодически промывной (осадки = испарения);

4)Непромывной (осадки 3 /га или в мм. Водопотребление складывается из расхода воды на транспирацию растений и испарение с поверхности почвы.

Коэффициент водопотребления (удельное водопотребление) — количество воды, израсходованной за вегетационный период на 1 т продукции (например, на 1 т зерна для зерновых культур, на 1 т плодов и т. д.). Водопотребление определяют экспериментально на основе уравнения водного баланса в результате многолетних наблюдений за осадками, запасами влаги в почве, потерями воды и т. д. Водопотребление изменяется в зависимости от внешних условий, вида растений, уровня агротехники. Сочетание орошения с высокой агротехникой, применением удобрений даёт максимальное повышение урожайности сельскохозяйственных культур при уменьшении коэффициента водопотребления. Коэффициенты водопотребления колеблются в широких пределах в зависимости от метеорологических условий конкретных лет, почв и уровня агротехники.

Водопотребление (Е) (эвапотранспирация, суммарное испарение) — количество воды, используемое сельскохозяйственной культурой для получения планируемого урожая. Водопотребление поля, занятого сельскохозяйственной культурой, расходуется на транспирацию (Ет) и испарение почвы (Еп):

Источник

➤