Почвы, их происхождение, свойства и их роль в жизни
ва зеленая – 26,
песок белый и желтый – 34 – 40, пшеница – 10 – 25, хлопчатник – 20 – 22,
снег сухой – 88 – 91 (А. Ф. Чудновский, 1959).
Кроме основного источника лучистой энергии, в почву поступает тепло,
выделяемое при экзотермических, физико-химических и биохимических реакциях.
Однако тепло, получаемое в результате биологических и фотохимических
процессов, почти не изменяет темммпературу почвы. В летнее время сухая
нагретая почва может повышать температуру вследствие смачивания. Эта
теплота известна род названием т е п л о т ы с м а ч и в а н и я. Она
проявляется при слабом смачивании почв, богатых органическими и
минеральными (глинистыми) коллоидами.
Весьма незначительное нагревание почвы может быть связано с внутренней
теплотой Земли.
Из других второстепенных источников тепла следует назвать «скрытую
теплоту» фазовых превращений, освобождающуюся в процессе кристаллизации,
конденсации и замерзании воды и т. д.
В зависимости от механического состава, содержания перегноя, окраски и
увлажнения различают теплые и холодные почвы.
Теплоемкость определяется количеством тепла в калориях, которое
необходимо затратить, чтобы поднять температуру единицы массы (1г) или
объема (1 см3) почвы на 1оС.
Из таблицы видно, что с увели чением влажности теплоемкость меньше
возрастает у песков, больше у глины и еще больше у торфа. Поэтому торф и
глина являются холодными почвами, а песчаные – теплыми.
| |Содержание воды (% от пористости) |
|Механический| |
|состав почв | |
|Глина……………. |0,24|0,36|0,42|0,47|0,59|0,65|0,71|0,83|
|Торф…………….. |0,15|0,3 |0,37|0,45|0,6 |0,68|0,75|0,91|
Теплопроводность и температуропроводность. Т е п л о п р о в о д н о с
т ь – способность почвы проводить тепло. Она выражается количеством тепла в
калориях, проходящего в секунду через площадь поперечного сечения 1 см2
через слой 1 см при температурном градиенте между двумя поверхностями 1оС.
Воздушно-сухая почва обладает более низкой теплопроводностью, чем
влажная. Это объясняется большим тепловым контактом между ьтдельными
частицами почвы, объединенными водными оболочками.
Наряду с теплопроводностью различают т е м п е р а т у р о п р о в о д
н о с т ь – ход изменения температуры в почве. Температуропроводность
характеризует изменен ие температуры на единице площади в единицу времени.
Она равна теплопроводности, деленной на объемную теплоемкость почвы.
При кристаллизации льда в порах почвы проявляется кристаллизационная
сила, вследствие чего закупориваются и расклиниваются почвенные поры и
возникает так называемое м о р о з н о е п у ч е н и е. Рост кристаллов
льда в крупных порах вызывает подток воды из мелких капилляров, где в
соответствии с уменьшающимися их размерами замерзание воды запаздывает.
Зависимость температуры замерзания воды от диаметра капилляров
(по Огиевскому)
|Диаметр капилляра (мм) |1,57 |0,24 |0,15 |0,06 |
|Температура |-6,4 |-13,3 |-14,5 |-18,5 |
|замерзания(оС) | | | | |
В связи с тем, что многие источники притока тепла и расходования его
исчисляются еще недостаточно точно, тепловой баланс определяется
приближенно по упрощенной формуле:
Е = А(приток) – Б(расход),
а также
Rб = B + L или Rб – V = B + L
где Rб – радиационный баланс (приход и расход лучистой энергии);
В – теплообмен в деятельном слое (почва + растения);
L – теплообмен в воздухе;
V – обмен тепла, связанный с влагооборотом – испарением и
конденсацией.
Источники поступающего в почву тепла и расходования его – неодинаковые
для различных зон, поэтому тепловой баланс почв может быть и положительным
и отрицательным. В первом случае почва получает тепла больше, чем отдает, а
во втором – наоборот. Но тепловой баланс почв любой зоне с течением времени
заметно изменяется.
Тепловой баланс почвы поддается регулированию в суточном, сезонном,
годичном и многолетнем интервале, что позволяет создать более благоприятный
термический режим почв.
Тепловым балансом почв природных зон можно управлять не только через
гидромелиорации, но и соответственными агромелиорациями и лесомелиорациями,
а также некоторыми приемами агротехники. Растительный покров усредняет
температуру почвы, уменьшая ее годовой теплооборот, способствуя охлаждению
приземного слоя воздуха вследствие транспирации и излучения тепла. Большие
водоемы и водохранилища умеряют температуру воздуха.
Весьма простые мероприятия, например культура растений на гребнях и
грядах, дают возможность создать благоприятные условия теплового,
светового, водно-воздушного режима почвы на Крайнем Севере. В солнечные дни
среднесуточная температура в корнеобитаемом слое почвы на гребнях на
несколько градусов выше, чем на выровненной поверхности. Перспективно
применение электрического, водяного и парового отопления, используя
промышленные отходы энергии и неорганические природные ресурсы.
Регулирование теплового режима и теплового баланса почвы вместе с
водно-воздушным имеет весьма большое практическое и научное значение.
Задача заключается в том, чтобы управлять тепловым режимом почвы, особенно
уменьшением промерзания и ускорением оттаивания ее.
Плодородие почв
Плодородие – способность почв обеспечивать потребность растения в
элементах питания, воде, воздухе, тепле, рыхлости для корней и прочих
благоприятных условий произрастания. в то же время оно тесно связано с
растениями. Плодородие – это результат почвообразовательного процесса.
Почва и плодородие неотделимы одно от другого.
Плодородие постоянно развивается, претерпевая заметные изменения,
которые связаны с природными и социально-экономическими факторами.
Урожай в значительной степени зависит от климатических условий, уровня
агротехники и мелиоративного состояния почв. Абсолютная величина урожая на
разных по плодородию почвах заметно сглаживается системой удобрений. Но
урожай различных культур определяется многими факторами, условиями и
элементами плодородия.
К элементам плодородия относятся конкретные свойства почвы,
определяющие высоту урожаев, такие, как водно-воздушные,. физические и
химические свойства, содержание и состав солей и органического вещества в
почве, характер почвенного поглощающего комплекса, емкость и насыщенность
почвы основаниями, буферная способность и др., а также состав, строение и
структурное состояние почвы, мощность Ап, сложение и плотность его и т.д.
Плодородие зависит от содержания и соотношения элементов зольного
питания и азота в почве, от содержания и состава микроэлементов и веществ,
изменяющих свойства почв (известкование, гипсование), а также от управления
водным, воздушным, тепловым, питательным и биологическим режимами почвы.
Категории плодородия
Различают следующие категории плодородия: а) естественное – природное
(зональное), б) искусственное – эффективное (актуальное), экономическое, в)
потенциальное.
Плодородие неразрывно с самой почвой развивается по стадиям,
соответствующим процессам почвообразования.
К. Маркс по этому поводу писал: «Хотя плодородие и является
эффективным свойством почвы, экономически оно все же постоянно
подразумевает известное отношение – отношение к данному уровню развития
земледельческой химии и механики, а поэтому и изменяется вместе с этим
уровнем развития».
К. Маркс. Капитал, т. III, ч. II, 1955, стр. 664
Стадии развития почв и плодородия
|Почвообразован|Почвы |Плодородие |
|ие | | |
| | |Действительное |Потенциальное |
| | | | |
| Природное | Природные | Природное |Потенциальное |
| | (зональные) | |природное |
|Антропогенное:| | | |
| а) |Окультуренные с|Искусственное |Потенциальное |
|экстенсивное, | | | |
| |признаками |актуальное, |искусственное |
|наложенное на | | |I |
| |зональных |эффективное | |
|природное | | | |
| б) |Культурные, |Искусственное |Потенциальное |
|интенсивное |утрачи- | | |
| |вающие признаки|культурное |искусственное |
|культурное | | |II |
| |зональных | | |
| | | | |
Всякая почва всегда обладает также потенциальным (скрытым)
плодородием, которое выражает максимальные возможности в повышении
продуктивности на основе конкретного состава, строения и всех свойств ее,
могущих проявиться в наибол
| |  скачать работу |
Почвы, их происхождение, свойства и их роль в жизни |
