Почва и воздух, температура почв

Тепловые свойства почв.

От тепловых свойств почвы, т. е. способности ее прогреваться и сохранять тепло, зависят многие процессы, происходящие в ней. Поэтому тепловые свойства почвы учитывают при сельскохозяйственном использовании земли.

Основной показатель, характеризующий тепловой режим почвы,— ее температура. На температуру почвы влияет не только количество солнечной энергии, но и цвет, влажность, механический состав и рыхлость почвы, наличие растительности на ней, рельеф.

Весной тяжелые глинистые почвы прогреваются медленнее, чем легкие песчаные и супесчаные. Поэтому первые называют холодными, вторые — теплыми.

Осенью легкие почвы охлаждаются быстрее, чем тяжелые глинистые. Торфяно-болотные почвы по сравнению с другими прогреваются хуже днем и сильнее охлаждаются ночью. На них чаще бывают ночные заморозки. Рыхлые, сухие, богатые органическим веществом почвы прогреваются медленнее чем плотные, влажные и бедные гумусом.

Регулирование водного, воздушного и теплового режимов почвы

Агрофизические факторы плодородия важны как основа оптимальных для роста и развития растений водного, воздушного и теплового режимов почвы. т.е. обеспечения растений конкретными факторами их жизни.

Способность почвы к устойчивому обеспечению растений водой зависит от агрофизических факторов плодородия, действие которых проявляется через водные свойства почвы: влагоемкость, водопроницаемость, водоудерживающая способность, водоподъёмная способность.

Радикальное средство регулирования водного режима пахотных почв — их

1. мелиорация (двустороннее регулирование)
2. агролесомелиорация — воздействие на засушливый климат системой лесных насаждений при одновременном создании искусственных водоёмов.
3. в условиях недостаточного и неустойчивого увлажнения — полное сохранение и рациональное использование осадков (снегозадержание, задержка талых вод).
4. при избыточном увлажнении — кротование, узкозагонная вспашка, гребневые посевы и т.д. Воздушный режим. Почвенный воздух необходим для дыхания корней растений, почвенных организмов.

Почва — важный источник СО₂, потребляемого растениями в процессе фотосинтеза. Агрофизические факторы оказывают решающее влияние на воздушный режим почвы. В бесструктурной почве воздух и вода — антагонисты, в структурной создаются условия одновременного оптимального обеспечения почвы воздухом и водой. Приемы воздействия на воздушный режим — это воспроизводство структуры, улучшения ее прочности. Механическая обработка позволяет создавать необходимое строение пахотного слоя.

Тепловой режим. Поступление, передвижение и отдача тепла определяют тепловой режим почвы. Зависит от поступления лучистой энергии Солнца и тепловых свойств почвы. Большую роль играют в тепловом режиме широтное положение местности, экспозиция склона, гранулометрический состав, структура и др. Южные склоны получают больше тепла, чем северные.

Хорошо гумусированная, темноокрашенная почва усиленно поглощает лучистую энергию. Структура обеспечивает равномерное рыхлое состояние. Структурированная почва хорошо прогревается весной. Тепловой режим оказывает большое влияние на рост и развитие растений и свойства почвы Большое значение имеет в микробиологической деятельности почвенных микроорганизмов. От него зависит скорость и характер превращения органических остатков. При плохом тепловом режиме затухает, и питательный режим почвы ухудшается.

Регулирование:

В холодных северных районах — сбережение и накопление тепла — внесение органических удобрений в больших нормах, оструктуривание, гребневые посадки, мульчирование.
Летом в южных районах ослабляют прогрев почвы поливами и светлой мульчей.

Тепловые свойства почвы

Тепловое состояние почвы характеризуется показателями температуры ее генетических горизонтов.

Совокупность свойств, обусловливающих способность почв поглощать и перемещать в своей толще тепловую энергию, называются тепловыми свойствами.

К ним относятся: теплопоглотительная способность (теплопоглощение), теплоемкость и теплопроводность.

Теплопоглощение – способность почвы поглощать лучистую энергию Солнца, характеризуется величиной альбедо. Альбедо – количество солнечной радиации, отраженное поверхностью почвы по отношению к общей солнечной радиации, достигающей поверхности почвы, выраженное в %.

Чем меньше альбедо, тем больше поглощает почва солнечной радиации.

Альбедо зависит от:

• 1) цвета,
• 2) влажности,
• 3) структурного состояния,
• 4) содержания гумуса,
• 5) выровненности поверхности почвы,
• 6) растительного покрова.

Высокогумусированные почвы имеют темную окраску. Поэтому ими поглощается энергии на 10 – 15 % больше, чем светлоокрашенными. По сравнению с песчаными почвами глинистые имеют большую теплопоглотительную способностью.

Сухие почвы отражают лучистую энергию на 5 – 11 % больше, чем влажные, бесструктурные с гладкой поверхностью отражают лучи больше, чем оструктуренные с шероховатой поверхностью. Почвы участков, имеющих наклон к югу, поглощают солнечного тепла больше, чем почвы склонов, обращенных на север. Растительный покров, наоборот, уменьшает теплопоглощение.

Теплоемкость – это способность почвы вмещать в себя и удерживать то или иное количество тепла. Измеряется количеством тепла в калориях, необходимого для нагревания 1см3 или 1 г почвы на 1 °С, в связи с чем различают объемную и удельную теплоемкость почв (первая больше второй).

Составные части почвы имеют различную теплоемкость: удельная теплоемкость воды наивысшая – 1,0, гумуса – 0,477, глины – 0,233, кварца – 0,198 и наименьшая теплоемкость у почвенного воздуха.

Следовательно, теплоемкость почвы зависит от:

• ● минералогического состава;
• ● гранулометрического состава;
• ● пористости и содержания воды и воздуха;
• ● содержания органического вещества.

По характеру теплоемкости почвы делят на «теплые» и «холодные». Песчаные и супесчаные почвы менее влагоемки, поэтому быстрее прогреваются, их называют «теплыми» почвами. Весной такие почвы становятся пригодными для обработки на 2 – 3 недели раньше, чем почвы суглинистые.

Глинистые почвы содержат больше воды, на нагревание которой требуется много тепла, вследствие чего их называют «холодными». В случае одинакового механического состава влажная почва более теплоемкая и холодная, чем сухая; богатая органикой более теплоемка и холоднее минеральной. Самые холодные торфяные почвы, так как содержат много воды и состоят из органического вещества (оказывают влияние на климатические условия прилегающей местности).

Теплота, поступающая на поверхность почв, под действием градиента температур перераспределяется в почвенном профиле. Этот процесс называется теплообменом и зависит от теплопроводности.

Теплопроводность – это способность почв проводить тепло от более нагретых слоев к более холодным. Измеряется количеством тепла в калориях, которое проходит за 1 с через 1 см2 слоя почвы толщиной 1 см. Она зависит от: ● минералогического и гранулометрического состава; ● содержания воздуха и влажности; ● плотности почвы; ● теплопроводности составных частей почвы.

Чем крупнее механические элементы, тем больше теплопроводность. Так, теплопроводность крупнозернистого песка при одинаковой пористости и влажности в 2 раза больше, чем фракции крупной пыли. Наименьшей теплопроводностью обладает воздух, затем – гумус, несколько лучшей – вода, наибольшей – минеральная часть почвы.

По теплопроводности твердая фаза почвы примерно в 100 раз превышает воздух, в 28 раз воду. Поэтому рыхлая, сухая, высокогумусированная почва имеет более низкий коэффициент теплопроводности, чем плотная, влажная, с небольшим количеством гумуса, тем хуже она проводит тепло, т.е. тем длительнее удерживается в ней аккумулированная солнечная теплота.

На низких влажных местах с большим количеством органики слабая теплопроводность часто провоцирует заморозки на поверхности почвы весной и осенью, а сильно заторфованные почвы северных широт способствуют подъему уровня вечной мерзлоты и продвижению ее в более южные районы.

Сухие поверхностные слои южных почв являются своеобразным экраном, предохраняющим внутренние слои от перегрева (поверхность черноземов летом в полдень достигает 40 – 50 оС, песков в Каракумах – 70 – 80 оС).

Воздушный режим почвы и его регулирование

Воздушный редким почвы — это совокупность всех явлений поступления воздуха в почву, его передвижения в ней и расхода, а также явлений обмена газами между почвенным воздухом, твердой и жидкой фазами, потребления и выделения отдельных газов живым населением почвы.

Воздушный режим почв подвержен суточной, сезонной, годовой и многолетней изменчивости и находится в прямой зависимости от различных свойств почв, погодных условий, характера растительности, агротехники.

Для нормального произрастания растений необходимо оптимизировать воздушный режим почвы

Улучшение воздушного режима почв особенно важно там, где распространены почвы с временным избыточным увлажнением и при сельскохозяйственном использовании болотных почв

В почвах легкого гранулометрического состава, а также в суглинистых и глинистых, но обладающих агрономически ценной структурой в верхних горизонтах содержание воздуха поддерживается на высоком уровне (20-25 % объема почвы).

В бесструктурных почвах тяжелого гранулометрического состава содержание почвенного воздуха зависит от состояния и увлажнения почвы. При относительной влажности, равной НВ, содержание воздуха в таких почвах может достигать критической величины (менее 15 % объема почвы).

На бесструктурных почвах суглинистого и глинистого гранулометрического состава нередко образуется почвенная корка. Обладая высокой плотностью и низкой пористостью, почвенная корка уже при влажности 17% (22% объема почвы) препятствует нормальной аэрации.

Поскольку оптимальный воздушный режим в основном зависит от состояния увлажнения почвы, то приемы регулирования водного и других режимов являются и приемами регулирования воздушного режима.

Такие приемы, как окультуривание почв, регулирование их реакции, применение органических и минеральных удобрений, орошение или осушение почв, активизируют биологические процессы в почвах, повышают интенсивность дыхания в них при наличии доступной влаги.

Важными приемами регулирования воздушного режима, особенно на малогумусных почвах тяжелого гранулометрического состава, также являются создание глубокого пахотного слоя, рыхление подпахотного, ликвидация почвенной корки.

Для минеральных почв большое значение в создании оптимального воздушного режима имеет улучшение их гумусного состояния и структуры.

Воздушный режим

Почвенный воздух отличается от атмосферного тем, что в его составе значительно больше углекислого газа и меньше кислорода. Вместе с тем следует подчеркнуть большие колебания в составе почвенного воздуха в зависимости от почвы, типа культуры, системы удобрений и обработки почвы.

Когда в почве содержание углекислого газа выше 3—5%, а кислорода — ниже 10 %, то наступает угнетение растений.

А. Г. Дояренко, установил, что недостаток воздуха в почве очень сильно лимитирует ее плодородие. Почвенный воздух заполняет поры, не занятые водой. Избыточная влажность приводит к резкой его недостаточности.

Почвенный воздух необходим для дыхания корней растений, почвенных организмов, биохимических процессов превращения питательных элементов.

Различие состава почвенного и атмосферного воздуха обусловлено протекающими в почве биологическими процессами. Понижение содержания в почвенном воздухе кислорода связано с потреблением его аэробными микроорганизмами на различные реакции окисления, включая разложение мертвого органического вещества, и поглощением корневыми системами высшей растительности. Обогащение почвенного воздуха углекислотой происходит в результате разложения мертвого органического вещества микроорганизмами и выделения ее корневыми системами. В заболоченных почвах, где протекают анаэробные процессы разложения, в заметных количествах накапливаются водород, метан, сероводород.

Почва — важный источник углекислого газа, который потребляется растениями в процессе фотосинтеза. Газообмен между почвой и атмосферой осуществляется посредством таких факторов, как диффузия, изменения барометрического давления, температуры почвы и воздуха, поступления в почву воды, а также при помощи ветра. Увеличивая объем при нагревании почвы, воздух ее частично выходит наружу, при охлаждении почвы почвенные поры получают новую порцию воздуха из атмосферы.

Всякому животному, чтобы жить, необходимо дышать. Для дыхания в почвеиные условия, чем в воде или в воздухе. В состав почвы входят твердые частицы,вода и воздух. Твердые частицы в виде небольших комочков занимают немногим более половины объема почвы; остальной объем приходится на долю промежутков— пор, которые могут быть заполнены воздухом (в сухой почве) или водой(в почве, насыщенной влагой). Как правило, вода покрывает тонкой пленкой все почвенные частицы; остальное пространство между ними занято воздухом,насыщенным водяными парами.

При поступлении воды в почву «старый» воздух из почвенных пор вытесняется и они заполняются «новым» воздухом после оттока из них влаги.

Оптимальное содержание воздуха в пахотной почве для отдельных культур следующее: для зерновых— 15— 20 % общей пористости, пропашных — 20—30,многолетних трав— 17—21 %.

Важный прием регулирования воздушного режима почвы — механическая обработка, позволяющая создавать необходимое строение пахотного слоя и тем самым обеспечивать условия нормального газообмена в почве. Значение обработки в регулировании воздушного режима почвы возрастает при избыточном увлажнении почв и их тяжелом гранулометрическом составе.

Воздухообмен почвы с атмосферой осуществляется преимущественно через некапиллярную скважность, поэтому полнота воздухообмена зависит от величины не капиллярной скважности. Если не капиллярная скважность невелика или почва насыщена водой до состояния полной влагоемкости, то воздухообмен за,труднен и устанавливаются анаэробные условия

Это имеет место преимущественно в почвах повышенного увлажнения или весной в период насыщения талыми водами.

В лесных почвах беспозвоночные, особенно дождевые черви, перерабатывают более половины всех опавших листьев. За год на каждом гектаре они выбрасывают на поверхность до 25—30 т переработанной земли, создавая тем самым хорошую,структурную почву. Если распределить эту землю равномерно по всей поверхности гектара, то получится слой в 0,5—0,8 см. Поэтому дождевых червей справедливо считают важнейшими образователями почвы.

Почвенные ресурсы России

Наша страна характеризуется значительным широтным протяжением, большим разнообразием климата и растительности, что и привело к формированию разных типов почв. Каждой растительно-климатической (природной) зоне России соответствует широтная зональность размещения почв.

Тундрово-глеевые

Тундрово-глеевые почвы расположены на севере нашей страны – это один из основных видов почв зоны тундры. Тундрово-глеевые почвы неблагоприятны для роста растений, так как они характеризуются переувлажнением, маломощным гумусовым горизонтом с низким содержанием полезных веществ и кислорода. Типы тундрово-глеевых почв по степени оглеения:

1. Слабо глеевые гумусные. Суглинистые, хорошо дренированные почвы с низкой степенью оглеения, распространены в тундре Северной Сибири.
2. Глеевые перегнойные. Характерны для арктической тундры. Почва содержит большой процент перегноя.
3. Глеевые торфянистые. Почва распространена в регионах залегания торфа, характерна для тундры и лесотундры.
4. Глеевые оподзоленные. Отличаются от других типов более кислой реакцией. Распространены на Чукотке, а также в европейской части лесотундры.

Многолетнемерзлые толщи, подстилающие почвенный горизонт, препятствуют процессу просачивания влаги, поэтому тундрово-глеевые почвы постоянно переувлажнены.

Каштановые почвы

В условиях сухого климата с небогатой низкорослой растительностью формируются каштановые почвы. На территории России в зоне сухих степей и полупустынь находятся каштановые почвы с комковатой или ореховой структурой. Они могут иметь высокий показатель плодородности, но для этого необходимо достаточное количество влаги. Каштановые почвы по цвету разделяют на 3 типа. Светло-каштановые почвы отличаются высоким скоплением солей, что способствует появлению признаков солонцеватости. На темно-каштановых почвах хорошо растут зерновые культуры. Для каштановых грунтов характерна меньшая мощность гумуса, чем для темно-каштановых почв, также они обладают уникальным свойством быстро восстанавливаться.

Источник

Мерзлотные почвы

Мерзлотно-таежные почвы формируются преимущественно под лиственной тайгой в условиях значительного увеличения континентальности климата. Для мерзлотно-таежных почв характерна низкая биологическая активность с кислой реакцией среды. Мерзлотные почвы характеризуются слабым выделением почвенного слоя на горизонты, более светлой окраской гумуса, они обладают повышенным содержанием железа. В тайге на горных породах образуются горные мерзлотные таежные почвы, которые чаще всего встречаются вблизи небольших водоемов.

Источник

Серые лесные почвы

Серые лесные почвы образуются под широколиственными лесами, где в процессе почвообразования важную функцию выполняют микроорганизмы. В этой зоне также присутствуют дерново-подзолистые и бурые почвы. Серые лесные почвы отличаются от дерново-подзолистых более высоким содержанием гумуса. Эти почвы служат переходными между дерново-подзолистыми и черноземами. При правильном использовании они могут давать хорошие урожаи разных сельскохозяйственных культур.

Источник

Горные почвы

Особенности формирования горных почв зависят от закона вертикальной поясности. В горах типы почв поочередно меняются от подножья гор к самым вершинам в соответствии с изменением климата и растительности. Горные почвы отличаются особыми свойствами материнской породой. Для этих почв характерна невысокая водоудерживающая способность, повышенная щебнистость, реакция среды меняется от нейтральной до сильнокислой.

Источник

Черноземы

На формирование почвенного покрова и его особенностей влияет много факторов, но решающее значение имеют климат и почвообразующая порода. Наиболее плодородным из всех почв является чернозем, он очень богат гумусом. Чернозем образуется в природных зонах с умеренно-континентальным климатом, в которых распространена степная и лесостепная растительность. Полностью сформированный почвенный слой чернозема достигает в степях мощности 1-2 м. Выделяют такие подтипы черноземов: оподзоленные, выщелоченные, типичные.

Источник

Общие физические свойства почвы.

К общим физическим свойствам почвы относят: плотность твёрдой фазы, объемную массу и пористость (скважность, порозность). Плотность твердой фазы — это масса 1 см3 твердой фазы почвы или отношение массы твердой фазы почвы к массе равного объема воды при 4°С

Плотность твердой фазы минеральных почв в среднем составляет 2,50—2,65 г/см3, а торфяников не превышает 1,4—1,8 г/см3

Плотность твердой фазы — это масса 1 см3 твердой фазы почвы или отношение массы твердой фазы почвы к массе равного объема воды при 4°С. Плотность твердой фазы минеральных почв в среднем составляет 2,50—2,65 г/см3, а торфяников не превышает 1,4—1,8 г/см3.

Объемная масса (плотность сложения),— это масса 1 см3 почвы, взятой без нарушения ее природного состояния и вы-сушенной при 105°С (абсолютно сухой). Объемная масса пахотного горизонта колеблется от 0,9 до 1,6 г/см3. У торфяно-болотных почв объемная масса может быть от 0,2 до 0,5 г/см3.

Пористостью (скважностью, или порозностью) называют объем всех пор почвы, выраженный в процентах ее общего объема. Если принять объем пахотного горизонта минеральных почв за 100%, то 40—50% этого объема составляет твердая фаза почвы, а 50—60% приходится на скважины

Этот объем называется общей пористостью. Оптимальная величина объемной массы суглинистых и глинистых почв для сельскохозяйственных культур составляет 1,0—1,3 г/см3, а общей пористости — 50—60%.

Почвообразующие факторы

Почвообразующие факторы тесно связаны между собой. Мощные плодородные почвы образуются на территории с достаточным количеством тепла и влаги, а также с разнообразной живностью. Климат и растительность являются главными почвообразующими факторами.

Тепловой режим

Солнечная радиация, которая поступает на поверхность земли, является важнейшим источником тепла, а температура почвы (средняя температура на глубине 20 см) – главный показатель теплового режима.

Тепловой режим почв – это изменение теплового состояния грунта на различных глубинах в течение определенного периода. Выделяют 4 основных типа тепловых режимов почв.

1. Мерзлотный. Преобладает отрицательная среднегодовая температура. На территории распространена многовековая мерзлота.
2. Длительно-сезоннопромерзающий. Период с преобладанием отрицательной температуры может длиться до 7-ми месяцев.
3. Сезоннопромерзающий режим отличается кратковременным замерзанием на срок от нескольких дней до нескольких месяцев.
4. Непромерзающий. Характеризуется высокой температурой (выше 0), которая держится круглый год.

Температура почвы меняется вначале на поверхности, потом с постепенным ослаблением и запозданием распространяется на глубину. В целях регулирования теплового (температурного) режима почвы фермеры, которые занимаются сельским хозяйством, используют методы тепловой мелиорации, которая предусматривает выполнение таких операций: регулирование густоты посева, затенение территории, покрытие поверхности плёнкой, мульчирование.

Водно-воздушный режим

Почву характеризует беспрерывное взаимодействие теплового, водного и воздушного режимов. В почвенной толще одновременно с водой должен присутствовать кислород, который расходуется на дыхание корней и бактерий. Наличие достаточного количества воздуха является одним из важнейших условий плодородия почвы. Воздух тесно связан с водным режимом почвы. Влага и кислород обеспечивают жизнедеятельность микроорганизмам, которые отвечают за свойства плодородного слоя земли.

Растительность

В результате тесной взаимосвязи растений, животных и микроорганизмов происходит наполнение почвы органическими веществами. Растительность – главный почвообразующий фактор в данном процессе. Фактически единственными поставщиками органичных веществ являются различные растения. Поглощая углекислый газ, впитывая воду из почвы, они формируют сложные органические соединения. Растения отмирают, оставляя на поверхности и в породах эти компоненты. Низшие грибы, бактерии и кислоты разлагают остатки растений и превращают их в перегной. Он скрепляет мельчайшие минеральные частицы. Таким образом, гумус способствует обогащению почвы разными химическими элементами, которые усваиваются растениями, а растения в свою очередь обогащают почву. Так осуществляется биологический круговорот.

Источник

Животные и микроорганизмы

Весомая роль в почвообразование принадлежит животным, которые обитают в земле: черви, землеройки, личинки насекомых. Они взрыхляют породы, с органическими веществами перемещают их вниз и вверх и своим обитанием обогащают почву. Основная часть почвенных животных – сапрофаги (дождевые черви). Они поедают остатки растительности и выкидывают в почву экскременты. В почвообразовании участвуют и наземные животные (мыши-полевки и др.). Бактерии, одноклеточные водоросли, вирусы и другие микроорганизмы, которые обитают в почве, являются обязательным звеном в почвообразовательных процессах.

Источник

На фото выше представлены представители животного мира, которые принимают участие в процессе образования почвы. Фитофаги – это животные, которые питаются растениями (капустная муха, колорадский жук). Хищники (пауки, скорпионы) в свою очередь поедают фитофагов. Продукты их жизнедеятельности оказывают влияние на химический состав почвы. За переработку экскрементов отвечают копрофаги (мухи-маньяки, муравьи, жуки-навозники). А сапрофаги (дождевые черви, клещи), кроме того, что питаются останками животных, также образуют ходы в грунте, участвуют в формировании торфа.

Водные свойства почв.

Водными свойствами почвы называют такие, которые определяют поведение почвенной влаги.

Водоудерживающая способность почв

Гигроскопическая влажность — это количество парообразной воды, которое может поглощать (сорбировать) сухая почва вследствие притяжения поверхностью почвенных частиц. Наибольшее количество воды почва поглощает из воздуха, насыщенного водяными парами до относительной влажности около 100%. Эта величина называется максимальной гигроскопичностью.

Растениям гигроскопическая влага недоступна.

Устойчивое увядание растений начинается при содержании влаги в почве, в 1,3—1,5 раза большем, чем величина максимальной гигроскопичности. На глинистых почвах завядание растений начинается при 15—22% влажности, на песчаных — только при 1— 3%. на торфяных почвах растения могут завядать при 50% влажности.

Полевая влагоемкость — количество воды, удерживаемое почвой в течение длительного времени. Влажность песчаных почв при полевой влагоемкости составляет 4—10%, супесчаных— 10—20%, легко- и среднесуглинистых — 20—30%, тяжелосуглинистых и глинистых — 30—40%.

Величина полевой влагоемкости—важный агрономический показатель. Зная влажность почвы в процентах полевой влагоемкости, судят об обеспеченности растений водой, а в поливном земледелии устанавливают время полива.

Оптимальная влажность почвы в процентах полевой влагоемкости составляет для полевых, плодовых и ягодных культур 70—30%, для овощных 75—90%.

В агрономическом отношении важны и другие водные свойства почв: водопроницаемость и водоподъемная способность.

Совокупность процессов поступления влаги в почву, ее передвижения и расхода называют водным режимом почвы.

В зоне таежных лесов влага атмосферных осадков промачивает почву до грунтовых вод, потери влаги на испарение невелики. Такой водный режим называют промывной водный режим.

В степных районах страны сквозного промачивания почв не происходит. За летний период здесь испаряется почти вся поступившая влага. Данный водный режим называют непромывной водный режим.

При неглубоком залегании грунтовых вод (5—7 м) и небольшом количестве осадков в некоторых районах страны происходит капиллярный подток влаги к зоне испарения. Воды больше испаряется, чем поступает с осадками. Это выпотной водный режим.

Водный режим, складывающийся при искусственном орошении, носит название ирригационный водный режим.

Почвенные горизонты

Почвенный горизонт — это структурное подразделение почвы по ее вертикальному профилю. Почвенные горизонты, которые образуются естественным расчленением почвы, имеют название генетические. Сочетание генетических горизонтов и их последовательность характеризируют строение почвенного профиля. Почва состоит из нескольких слоев или горизонтов, отличающихся по составу и строению. Горизонты почвенного профиля можно определить по окраске, структуре, составу и другим характеристикам.

Генетические горизонты принято обозначать латинскими буквами. Существует несколько десятков горизонтов, которые можно объединить в группы.

• Органогенные (А-0). На 70% по объёму и 35% по весу этот слой состоит из остатков разлагающихся растений.
• Гумусово-аккумулятивные (А-1). Мощность этого слоя – 1,5 см. Цвет – тёмно-коричневый, почти чёрный. Содержат большой процент гумуса, образовавшегося в процессе перегноя растительных и животных остатков.
• Элювиальные (А-2). Состоит из рыхлой земли, напоминающей гранулы. Отсюда вымываются все минеральные вещества, остаются только труднорастворимые.
• Иллювиальный (В). А здесь накапливаются различные минеральные и органические вещества, поэтому данный слой более плотный, имеет белесый оттенок.
• Материнская порода (С). Самый нижний слой почвенного профиля. Отсюда начинаются основные почвообразовательные процессы.

Материнские породы классифицируются по происхождению (торф, суглинки), по химико-минералогическим свойствам (полевошпатовые, карбонатные), по составу (песчаные, глинистые). Свойства почвы во многом определяются характеристиками материнской породы.

Агрохимические факторы плодородия

Растения усваивают азот и зольные элементы из почвы в форме минеральных солей, растворенных в почвенном растворе. При этом используются как восстановленные (соли аммония), так и окисленные (соли азотной кислоты)соединения азота.

Растения могут усваивать некоторые относительно простые органические азот-и фосфорсодержащие вещества (некоторые аминокислоты, фитин), однако практическое их значение в питании ничтожно. Источником энергии в растении для поглощения элементов питания является дыхание. Более молодые,интенсивно дышащие корни больше усваивают из почвенного раствора минеральных солей.

Процессы корневого питания растений тесно связаны с такими свойствами почвы, как рН почвенного раствора, водно-воздушный режим почвы, содержание в ней усвояемых элементов питания, и другими условиями внешней среды.

Кислотность почвы снижает поглощение питательных веществ растениями.

Отмечают как прямое, так и косвенное действие повышенного содержания в почве ионов Н+. Прежде всего изменяется физико-химическое состояние цитоплазмы клеток корня, нарушается ее проницаемость, наружные клетки ослизняются, корни плохо растут.

Большинство возделываемых культур и ,почвенных микроорганизмов лучше развивается при слабокислой или нейтральной реакции почвы. Однако отдельные виды культурных растений значительно различаются по требовательности как к наиболее оптимальному для их роста интервалу рН, так и к смещению его в ту или другую сторону.

Недостаток в почве обменных кальция и магния вызывает резкое ухудшение физических и физико-химических свойств почвы (структура почвы, емкость поглощения, буферность). В почвенном растворе появляются свободные ионы алюминия и марганца, токсичные для растений. Подвижность же ряда микроэлементов (например, молибдена) уменьшается, растения испытывают в них недостаток. Повышенная кислотность угнетает почвенные организмы, прежде всего нитрификаторы и азотфиксирующие бактерии (клубеньковые и свободноживущие), почвенную фауну (дождевые черви, клещи, ногохвостки). В целом биологическая активность кислой почвы несравненно ниже, чем нейтральной.

Чтобы привести реакцию почвы к интервалу слабокислая — слабощелочная,применяют химическую мелиорацию почв. Кислые почвы периодически известкуют,а щелочные, прежде всего солонцы, гипсуют. Для повышения содержания в почве, таких жизненно важных элементов как калий, азот и фосфор, вносят минеральные удобрения. Эффективность удобрений зависит от почвенно-климатических условий. Уровень плодородия почвы, состояние питательного режима, трансформационные ее возможности в отношении доступности вносимых удобрений для возделываемых растений — все это оказывает влияние на выбор видов удобрений.

Влияет на почву и чисто механическая работа многих живущих в ней животных.Они прокладывают ходы, перемешивают и разрыхляют почву, роют норы. Все это увеличивает количество пустот в почве и облегчает проникновение в ее глубину воздуха и воды. В такой «работе» участвуют не только сравнительно мелкие беспозвоночные животные, но и многие млекопитающие — кроты, сурки,суслики, тушканчики, полевые и лесные мыши, хомяки, полевки, слепыши. Сравнительно крупные ходы некоторых из этих животных уходят вглубь на 1—4 м. Глубоко идут ходы и крупных дождевых червей: у большинства из них они достигают1,5— 2 м, а у одного южного червя даже 8 м. По этим ходам, особенно в более плотных почвах, корни растений проникают в глубину. В некоторых местах,например в степной зоне, большое количество ходов и нор роют в почве жуки-навозники,медведки, сверчки, пауки тарантулы, муравьи, а в тропиках — термиты.

Тепловой режим почвы

Основной источник тепла в почве – лучистая солнечная энергия, которая поглощается поверхностью почвы и превращается в тепловую энергию и только в незначительной степени внутреннее тепло Земли и теплота, выделяющаяся при окислительных процессах и разложении органических веществ.

Тепловой режим почвы совместно с водным и воздушными режимами оказывает большое влияние на:

• 1) почвообразовательный процесс – скорость выветривания минералов, растворение минеральных веществ и газов, контролирует фазовые переходы в системе почва – почвенный раствор – почвенный воздух;
• 2) плодородие почвы – численность и  активность микроорганизмов, процессы минерализации, гумификации и другие биохимические процессы;
• 3) жизнедеятельность и продуктивность растений – прорастание семян, развитие корневой системы, скорость поступления питательных элементов и воды, ростовые процессы, транспирация воды.