 |
|
|
Б.Д.Зайцев - Почвоведение |
СОСТАВ И СВОЙСТВА ПОЧВ
|
Смотрите также:
Глазовская. Почвоведение и география почв
Биографии биологов, почвоведов
|
ПОЧВЕННЫЙ ВОЗДУХ И ЕГО СОСТАВ
Значение почвенного воздуха для почвообразовательных процессов и жизни организмов
В почве наряду с твердой и жидкой фазами присутствует и газообразная. Присутствие воздуха в почве — очень важный фактор, потому что корневая система высшей растительности дышит, т. е. поглощает кислород и выделяет углекислоту. Кислород необходим и для ряда микробиологических процессов, так как многие микроорганизмы являются аэробными. Примером являются процессы нитрификации. Образование такого важного питательного вещества, как соли азотной кислоты происходит при участии аэробных бактерий.
При недостатке кислорода в почве могут происходить процессы денитрификации, при которых бактерии используют кислород нитратов, восстанавливая при этом азотную кислоту до свободного азота.
Почвенный воздух играет исключительно большую роль в процессах разложения отпада растительности. Присутствие кислорода определяет не только энергичный ход разложения опада и отпада растительности, но и образование перегноя или гумуса.
Недостаточный доступ воздуха в почву, связанный с болотным процессом, затормаживает разложение продуктов отпада растительности и приводит к образованию торфа. Воздушный режим влияет и на процессы, протекающие в минеральной части почвы, способствуя образованию соединений разной степени окисления (железо). Все эти явления играют существенную роль в определении свойств почвы как среды для развития растительности. Воздушные свойства и воздушный режим почвы.
Присутствие в почве воздуха зависит от порозности и содержания влаги в почве. Максимальное количество воздуха в почве определяется общей порозностью, минимальное — заполнением пор водой. Так как эти факторы не являются постоянными, то и содержание в почве воздуха подвержено значительным колебаниям. Состав почвенного воздуха также может быть неодинаковым. Это касается прежде всего содержания кислорода и углекислоты.
В почвах относительно мало используется азот (азотфиксирующие бактерии) и много расходуется кислорода. В почвенных горизонтах происходит связывание кислорода и одновременно образование углекислоты.
В верхних горизонтах почвы, где происходят энергичное разложение органического вещества и процессы дыхания организмов, состав почвенного воздуха очень изменчив. Образующаяся при этом углекислота обогащает приземный слой воздуха, где содержание ее может повышаться до 0,05— 0,07%. Такое явление называется почвенным дыханием, оно обеспечивает поступление углекислоты в воздух (в зависимости от характера угодий) от 1,25 до 23,4 кг в 1 ч на 1 га (по Люндегарду). При этом интересно отметить, что наибольшие величины почвенного дыхания были обнаружены под лесами (буковый и ольховый). Растительность в свою очередь является потребителем углекислоты. Люндегард дает следующие сопоставления цифр почвенного дыхания и потребления углекислоты овсяным полем: почва выделяла в среднем в 1 ч 5 кг, а овсяное поле потребляло 14,9 кг углекислоты в 1 ч. Изложенное определяет возможность существования дефицита углекислоты в приземном слое воздуха, если почва обнаруживает слабое дыхание. Проблема удобрения углекислотой может иметь реальный характер.
Обновление состава почвенного воздуха происходит различными путями. Основной путь связан с диффузией газов. Другими факторами, способствующими газообмену, являются колебания температуры, ветер, осадки. Надо отметить, что газообмен между почвой и атмосферой наиболее легко происходит через некапиллярные промежутки. В капиллярах воздух часто бывает защемлен водой, что затрудняет обмен. Заболоченные почвы обычно обладают малым содержанием кислорода в почвенном воздухе. Наблюдения, проводимые в еловых лесах, показали, что содержание в почвенном воздухе кислорода 19—20% и углекислоты 0,1—0,5% было на хорошо дренированных склонах. Во влажных и заболоченных условиях под еловыми лесами содержание кислорода составляло 1—20% и углекислоты—1—6%. Следует отметить, что состав почвенного воздуха и его содержание изменяются в зависимости от погоды, времени года и характера растительности.
Степень обеспеченности почвы кислородом может быть охарактеризована величиной окислительно-восстановительного потенциала 2Л. Разность потенциала, возникающего на электродах (обычно платиновом и каломелевом), опущенных в почву, зависит от свойств находящихся в ней окислителей и восстановителей, а также от их концентрации. В кислородной среде при нейтральной реакции величина 2А равна 810 мв. При снижении до 200 мв в почве начинают развиваться восстановительные процессы — образование глеевых горизонтов (FeO). В почвах, обладающих нейтральной реакцией, при снижении 2h до 250 мв могут образовываться за- кисные соединения марганца, способные отравить растения. Резкое повышение окислительного потенциала также приводит к нежелательным явлениям. На величину Ей, помимо характера процессов почвообразования, влияют обработка почвы, аэробные бактерии, растительность.
Улучшение воздушного режима почв
Улучшение воздушного режима почвы в сельском, а частично и в лесном, хозяйстве связано с ее обработкой, приводящей к образованию крупных некапиллярных пространств, в которых происходит энергичный газообмен с атмосферой. На воздушный режим почв влияет и их механический состав. Затем важным фактором, определяющим благоприятные условия газообмена, является зернистая или мелкокомковатая структура почв. В условиях заболоченных почв улучшить воздушный режим можно лишь путем осушения.
Надо отметить, что корневая система растений способна проникать в более глубокие горизонты и образовывать некапиллярные промежутки, что улучшает воздушный режим. Это особо имеет большое значение в лесном хозяйстве.
|
|
|
|
К содержанию книги: ЗАЙЦЕВ. Курс почвоведения
|
Последние добавления:
Виноградский. МИКРОБИОЛОГИЯ ПОЧВЫ
Ферсман. Химия Земли и Космоса
Перельман. Биокосные системы Земли
Вильямс. Травопольная система земледелия