ПОЧВОВЕДЕНИЕ. Образование и свойства почв

Что такое порозность почв. Плотность сложения почвы

Поскольку любая почва всегда обладает определенной порозностью вследствие своей структурности, приходится различать два показателя плотности ее сложения:

— плотность почвы (объемный вес почвы, объемная масса почвы, кажущийся удельный вес почвы, удельный вес скелета почвы — все это устаревшие синонимы, употребляющиеся в литературе) — масса сухого вещества почвы (М) в единице ее объема ненарушенного естественного сложения (V), выраженная в г/см3 или т/м3

— плотность твердой фазы почвы (син.: удельный вес почвы) — средняя плотность почвенных частиц — масса сухого вещества почвы (М) в единице его истинного объема (V), т. е. в единице объема твердой фазы почвы, выраженная также в г/см3 или т/м3

Поскольку порозность почвы определяется соотношением и взаимным расположением почвенных частиц или их агрегатов и пустот между ними, общая порозность почвы (в %) может быть определена путем сопоставления плотности почвы и плотности ее твердой фазы согласно уравнению

Порозность почвы, а соответственно и ее плотность — величины динамичные и могут существенно меняться в зависимости от состояния почвы. В частности, сильное воздействие на эти параметры оказывают машинная обработка почв (вспашка, культивация, прикатывание), орошение, проезд машин по поверхности. Динамичны они и в процессе почвообразования. Поэтому, говоря о плотности какой-то почвы, скажем 1,2 г/см3, имеют в виду либо ее значение в данный момент, либо некоторую равновесную плотность.

Общая порозность почвы складывается из порозности ее агрегатов и пор между агрегатами. Порозность отдельного агрегата (Рагр, %) определяется по формуле. Приведенные уравнения для агрегатной и межагрегатной порозности справедливы лишь в том случае, если вся почва хорошо и полностью агрегирована; если имеется в почве распыленная неагрегированная часть, приходится вносить поправку на содержание агрегатов в общем объеме почвы, что можно сделать на основе данных структурного анализа.

Поскольку вода и воздух в почвенных порах являются антагонистами (чем больше воды в почвенных порах при их неизменном объеме, тем меньше воздуха, и наоборот), важно знать соотношение пор, занятых водой и воздухом в тот или иной момент или в том или ином состоянии, которое определяется влажностью почвы.

Описанное соотношение различной порозности почв было разработано Н. А. Качинским под названием дифференциальной порозности почвы.

Почвы довольно существенно различаются между собой по порозности; различна порозность почв и в разных горизонтах профиля ().

В общем случае можно сказать, что чем больше в почвах органического вещества, чем лучше они оструктурены, тем выше их общая порозность, а следовательно, тем лучше их водно- физические и воздушно-физические свойства, определяющие плодородие. Однако существенные поправки в это общее положение может внести соотношение между внутри- и межагрегатной порозностью, крупными и тонкими порами. Важное значение имеет и реальная конфигурация почвенных пор, связанных с их происхождением в почвенной массе:

—        плоскопараллельные трещины (поры растрескивания, упаковки) — это крупные поры с относительно параллельными стенками, вытянутые в одном направлении, формирующиеся в результате сжатия (усадки) почвенной массы в процессах увлажнения — обсыхания, нагревания — охлаждения, замерзания — оттаивания, просадки. Они могут быть ориентированы вертикально, горизонтально, косо или образовывать сеть разной густоты; трещины составляют основной объем межагрегатной порозности;

— нерегулярные поры (поры растрескивания, упаковки) — вытянутые или компактные пустоты неопределенной формы, открытые или замкнутые, внутри агрегатов или между ними;

—        камерные поры (поры упаковки, выщелачивания, газовыделения) — округлые относительно крупные поры внутри агрегатов;

—        пузырьковые поры (поры выщелачивания, газовыделения) — округлые очень мелите поры внутри агрегатов, имеющие форму сфер или эллипсоидов;

—        трубчатые поры (норы-ходы) — более или менее цилиндрические, вытянутые в одном направлении поры, простые или ден- дритовые, закрытые или открытые, ориентированные в разных направлениях.

Общая характеристика почвенных пор была дана Н. А. Ка- чинским, который выделял: микропоры диаметром до 0,01 мм; тонкие капиллярные поры внутри комков диаметром более 0,01 мм.

Степки пор могут быть построены из различного почвенного материала: неизменной основы, зерен скелета, плазменного материала (глинистое вещество, гумус, гидроксиды и т. д.), солей, осажденных из растворов на стенке в поре или выделенных в пору основой.

Обычно в каждом элементарном объеме почвы имеется комбинация пор всех форм, размеров и генезиса, дающая в целом очень сложную суммарную характеристику общей порозности.