Почвоведение, 2021, № 9, стр. 1150-1164

Типы почв

По гранулометрическому составу различают песчаные, суглинистые и глинистые типы почвы. От этого показателя зависит строение и структура почвы, ее водопроницаемость и влагоемкость, емкость поглощения, воздушный, тепловой и питательный режимы. Гранулометрический состав каждого из типов почвы по-разному влияет на рост и развитие сельскохозяйственных культур. Картофель, морковь, зеленные лучше выращивать на более легких почвах, а капусту, свеклу, горох — на более тяжелых. Поэтому определение гранулометрического состава почвы — важный момент, который позволяет подобрать правильную систему агротехники на участке.

Например, в глинистые почвы вода впитывается медленно и проникает вширь быстрее, чем вглубь, а в песчаные — наоборот, быстро «проваливается», не успев распространиться в стороны.

Глинистый тип почвы

Противоположность легких песчаных почв — тяжелые суглинки и глины. Они служат хорошим «хранилищем» запасов влаги и минеральных питательных веществ, которые необходимы для растений. Однако такие почвы склонны к избыточной влажности и уплотнению.

Именно такую структуру имеют природные незаболоченные глинистые почвы. В поры, которые образуются между комочками, проникает атмо­сферный кислород. Он способствует дыханию корней растений, а также участвует в химических процессах, протекающих в самой почве. Благодаря ниличию кислорода элементы питания, содержащиеся в почве, становятся доступными для растений. При недостатке кислорода почва теряет свою структуру: пористые комочки разрушаются, поры между ними исчезают, почва проседает и становится твердой как камень. Так происходит образование тропинки, например, на газоне, который постоянно вытаптывается.

Тяжелые суглинки и глины при обработке оказывают значительное «сопротивление», поэтому требуют больших трудозатрат. У них наблюдаются высокая влагоемкость и низкая влагоотдача, а также неблагоприятные тепловые свойства (холодные почвы). В бесструктурном состоянии тяжелые почвы заплывают и образуют корку. Как правило, они имеют повышенную щелочность.

Между ними размещаются супеси и суглинки, которые сочетают в различных пропорциях свойства песчаных и глинистых почв. Золотой серединой считаются среднесуглинистые почвы. Они содержат достаточно влаги и питательных веществ, но при этом не задерживают воду настолько, чтобы это приводило к нежелательным последствиям.

Людмила ДАЦЬКО,
кандидат сельскохозяйственных наук,
Институт водных проблем и мелиорации НААН
 «Огородник»

3.2 Порозность

    Почвенные
частички и структурные элементы,
входящие в состав почвы, прилегают 
друг к другу не всеми своими плоскостями,
а лишь отдельными точками или гранями,
вследствие чего сама почва приобретает
характер пористого тела, пронизанного
целой системой трещин, пор, ячеек, пустот.
Общий объем всех этих воздушных пор, полостей,
трещин и пр

в определенном объеме почвы
называют порозностью или скважностью
почвы. Суммарный объем почвенных пор
составляет от 25 до 60 % объема почвы

    На 
порозность почвы большое влияние 
оказывает, прежде всего, структурное
строение почвы: чем почвы структурнее,
тем общая порозность больше (поскольку,
помимо заключенных в комках пор, эти почвы
имеют промежутки, находящиеся между структурными
отдельностями). Всякое разрушение почвенной
структуры, могущее произойти в результате
воздействия на почву природных факторов
или вследствие неправильной обработки
почв, ведет за собой уменьшение общей
порозности почвы. Заметное влияние на
порозность почв оказывает также органическое
вещество почв: чем органического вещества
больше, тем больше порозность (так, например,
порозность песка около 30 %, а торфа – около
85 %). Порозность заметно меняется в зависимости
от глубины почвенного слоя: в верхних
слоях она 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 меньшим
давлением вышележащих слоев.

    Размеры
почвенных полостей различны, начиная 
от тончайших, так называемых капилляров,
и кончая порами с диаметром 10 мм и крупнее

В связи с этим, помимо общей скважности,
различают еще капиллярную и некапиллярную
скважность почвы. Во всякой почве всегда
есть оба вида скважности, причем преобладание
того или иного вида зависит от механического
и структурного состава почв .
Общая порозность ряда почв представлена
в таблице 3.1

Таблица
3.1

Общая порозность
различных типов почв (по Процерову,
1953)  

Полидисперсная система

Заменяя данную полидисперсную систему монодисперсной с тем же осмотическим давлением при том же суммарном объеме частиц, можно прийти к усреднению, при котором у р — п, az пи.
 

В полидисперсных системах отношение Mw / Mn служит мерой степени полидисперсности. Если распределение молекулярных весов не является непрерывным и система содержит лишь несколько различных компонент, то она называется гете-р г пи гпрррнрй; пр и

В полидисперсных системах мелкие зерна могут располагаться в промежутках между крупными и тем самым понижать общую пористость слоя.
 

В полидисперсных системах коагуляция происходит быстрее, чем в монодисперсных, так как крупные частицы при оседании увлекают за собой более мелкие. Форма частиц также влияет на скорость коагуляции. Например, удлиненные частицы коагулируют быстрее, чем шарообразные.
 

В полидисперсных системах размывание фронта оседания связано как с диффузией, так и с различиями в скоростях оседания частиц разных размеров. Если диффузией можно пренебречь, то зависимость c ( R) в любой момент времени непосредственно отражает форму интегральной кривой распределения частиц по размерам.
 

В полидисперсных системах при седиментационном равновесии у крупных частиц наблюдается более сильное изменение концентрации с высотой, чем у мелких.
 

Нефтепродукты представляют собой полидисперсные системы с широким спектром размеров частиц — от 0 01 до 100 мкм и более. Для оценки степени дисперсности этих систем использование таких характеристик, как наименьший и наибольший размер частиц, разность между ними, средний размер частиц, удельная площадь поверхности, практически не имеет смысла, хотя в некоторых случаях и может найти применение. Наиболее полно дисперсность характеризуется дисперсным составом. В этом случае устанавливаются не только перечисленные выше параметры, но и удельное содержание частиц каждого размера.
 

Почва — сложная полидисперсная система, состоящая из частиц различной величины. Почвенные коллоиды представлены частицами, диаметр которых лежит в пределах 0 0001 — 0 0200 нм. Их количество в почве различно — от 1 — 2 до 30 — 40 % к массе почвы. Однако даже при незначительном содержании в почве частиц коллоидного размера именно они главные носители сорбционных свойств почвы. Причины этого: 1) почвенные коллоиды даже при небольшом содержании представляют основную долю общей поверхности твердой фазы почвы; 2) физическая и химическая природа поверхностей почвенных коллоидов благоприятствует протеканию на них разнообразных сорбционных процессов.
 

Почва как многофазная, полидисперсная система способна поглощать и удерживать воду. В ней всегда находится определенное количество влаги. Содержание влаги в процентах к массе сухой почвы ( высушенной при 105 С) характеризует влажность почвы.
 

Это свойство полидисперсных систем с функцией распределения частиц по размерам ( 4 — 17) удобно использовать при расчетах радиационных характеристик газовых потоков, содержащих частицы произвольных размеров.
 

В поведении полидисперсных систем наблюдается много общего с поведением многокомпонентных жидких смесей. Так, состав пара, образующегося при испарении многокомпонентной гомогенной жидкой смеси, зависит, как известно, от температуры и состава этой смеси. Экспериментально доказано , что количество и фракционный состав мелочи, уносимой потоком газа из псевдоожиженного слоя, зависит от скорости сжижающего агента и гранулометрического состава псевдоожиженного слоя. Это полностью соответствует концепции о равновесных концентрациях в паровой и псевдожидкой фазах.
 

При анализе полидисперсных систем, подчиняющихся уравнению Рэлея, вычисляют средневесовой объем частиц ( см. введение к гл.
 

Наилучшей характеристикой полидисперсной системы является кривая распределения частиц по размерам или гистограмма.
 

Песчаный тип почвы

Влага, поступающая на поверхность песчаных почв с осадками или поливом, быстро проходит сквозь верхний слой и пополняет грунтовые воды. Частички почвы способны задерживать лишь небольшое количество воды, но она быстро поглощается растениями или испаряется.

Песчаные почвы богаты кислородом и устойчивы к уплотнению. Частицы песка не склеиваются между собой и не слеживаются даже под нагрузкой. Весной песчаные почвы прогреваются гораздо быстрее, чем глинистые. На них начало вегетации растений, как правило, наступает на 2—3 недели раньше, чем на тяжелых почвах, при тех же погодных условиях. Однако необходимо помнить, что начинать поливать растения на песчаных почвах нужно сразу после таяния снега (если нет дождей), так как весной многие культуры нуждаются в запасах снежной влаги.

Однако наряду с этим легкие почвы бедны гумусом и питательными элементами, имеют низкую влагоемкость. Зачастую им присуща повышенная кислотность.