Повітряний режим ґрунтів і його регулювання

 

Повітряним режимом ґрунтів називають сукупність усіх явищ надходження повітря в ґрунт, пересування його в профілі ґрунту, зміни складу і фізичного стана при взаємодії з твердою, рідкою і живою фазами ґрунту, а також газообмін ґрунтового повітря з атмосферним.

Повітряний режим ґрунтів зазнає добової, сезонної, річної і багаторічної мінливості і знаходиться в прямої залежності від властивостей ґрунтів (фізичних, хімічних, фізико-хімічних і біологічних), погодних умов, характеру рослинності й ін.

Найбільше сприятливий повітряний режим створюється в структурних ґрунтах, які мають пухку будову, здатних швидко проводити і перерозподіляти повітря і воду, які надходять.

Регулюють повітряний режим за допомогою агротехнічних і меліоративних заходів.

Інтенсивність дихання ґрунту - характерний показник повітряного режиму. Розмір дихання ґрунту коливається в широких межах у залежності від властивостей ґрунтів, гідротермічних умов, характеру рослинності.

Добова динаміка СО₂ і О₂ поширюється до глибини 30-50 см відповідно до коливань температури. Відновлення складу ґрунтового повітря можливо на 10-15%.

У річному циклі динаміки СО₂ і О₂ у ґрунтовому повітрі максимальний вміст О₂ і мінімальний СО₂ припадає на літній період. Протягом вегетаційного періоду склад ґрунтового повітря значно змінюється в залежності від погодних умов. При оптимальній вологості з підвищенням температури ґрунту вміст СО₂ у ґрунтовому повітрі збільшується, а О₂ зменшується. При високій температурі і низькій вологості (близької до вологості зав’ядання) склад ґрунтового повітря мало відрізняється від атмосферного.

 

 

Контрольні питання

 

1. Які особливості ґрунтового повітря в порівнянні з атмосферним?

2. У чому полягає значення ґрунтового повітря в житті ґрунтів і продуктивності рослин?

3. Що таке газообмін, від яких чинників він залежить?

4. Охарактеризуйте повітряні властивості. Які оптимальні умови аерації ґрунтів?

5. Що розуміють під повітряним режимом, які його показники?

 

Література

 

7. Дюшофур Ф. Основы почвоведения. – М.: Прогресс, 1970.

8. Ковда В.А. Основы учения о почве, кн.I и II. – М.: Наука. 1973.

9. Почвоведение. Под ред. И.С. Кауричева. – М.: Агропромиздат, 1989.

4. Роде А.А., Смирнов В.Н. Почвоведение. – М.: Высшая школа, 1972

 

Тема 11 Родючість ґрунту

Поняття родючості грунту

 

Під родючістю грунту варто розуміти спроможність грунтів задовольняти потреби рослин в елементах харчування, воді, забезпечувати їхні кореневі системи достатньою кількістю повітря, тепла і сприятливого фізико-хімічного середовища для нормального росту і розвитки.

Родючість - істотна якісна властивість грунту, що відрізнять її від гірської породи. Поняття грунту і її родючість нерозривні. Родючість - результат розвитку природного грунтоутворюючого процесу.

Розрізняють чинники й умови грунтової родючості. До чинників ставляться:

- елементи азотного харчування;

- елементи зольного харчування;

- повітря; тепло.

Умови грунтової родючості - сукупність властивостей т режимів, складна взаємодія яких визначає можливість обеспечивания рослин зеленими чинниками (фізичні і фізико-хімічні властивості, наявність токсичних речовин і ін.).

Найважливішими параметрами, від яких залежить рівень родючості, є конкретні показники грунтових режимів: температурний, водно-повітряний, живильний, фізико-хімічний, біохімічний, сольової й окисно-відбудовний.

Параметри режимів, у свою чергу, визначаються кліматичними умовами, агрофізичними властивостями грунтів, їх механічним, мінералогічним і хімічним складом, потенційним запасом елементів харчування, а також утриманням їхніх рухливих форм, утриманням, складом і запасом гумусу, інтенсивністю мікробіологічних процесів, реакцією й іншими фізико-хімічними властивостями (мал.1).

Геохімічні і геологічні процеси можуть також впливати на формування грунтової родючості (притока жорстких або м'яких, прісних або мінералізованих грунтових вод, відкладення родючих, ерозійний знос гумусових обріїв і т.д.).

Для характеристики теплових умов використовують суму температур вище 10°С у грунті на глибині 0-20 см, тривалість вегетаційного періоду (із t вище 10°С на тієї ж глибині), а також глибину і тривалість промерзання грунтів. Відповідно до цих параметрів виділяють грунти: теплі, помірковано теплі, помірні, помірковано холодні, мерзлотні і сезоно-промерзаючі довгостроково.

Оптимальним рівнем водно-повітряного режиму є сполучення оптимального утримання вологи (біля 60% ПВ) і наявність необхідного для життя рослин кількості кисню в складі грунтового повітря (біля 20%). Водно-повітряний режим залежить від наявності агрономічно цінної структури, порозності грунтів, її водно-фізичних властивостей. Цей комплекс фізичних властивостей, у свою чергу, тісно пов'язаний з утриманням у грунті гумусу, механічним складом і фізико-хімічними властивостями.

Оптимальний фізико-хімічний режим формується в залежності від реакції грунтів, складу і кількості обмінних катіонів, буферних властивостей грунту.

Біохімічний режим грунтів визначається складним комплексом процесів надходження органічних залишків (переважно вищих рослин) і їхньою трансформацією, що протікає під впливом різноманітних груп мікроорганізмів, що обуславливают процеси гуміфікації і мінералізації органічної речовини і мобілізацію елементів харчування рослин у доступної для них формі.

Живильний режим грунтів залежить від валового утримання в грунті всіх необхідних елементів харчування і кількості їхніх доступних форм, від інтенсивності процесів біологічної акумуляції і біологічного круговороту речовин, а також властивостей грунту, що впливають на перетворення в них елементів харчування рослин (аерації, реакції й ін.).

Встановлено, що на розвиток рослин шкідливо впливає утримання водорозчинних солей у токсичних кількостях.

Родючість виявляється як результат складної взаємодії і взаємовпливи властивостей і режимів грунту; показники властивостей і режимів можуть бути оцінені кількісно; різноманітні рослини пред'являють неоднакові вимоги до властивостей і режимів грунтів; властивості і режими динамічні, тобто змінюються в часу.

Режими й окремі властивості грунту формуються в тісній взаємодії і взаємозалежності. Наприклад, живильний режим грунтів є результатом складного перетворення її мінеральних з'єднань, процесів мінералізації і гуміфікації органічної речовини, активності різноманітних груп мікроорганізмів і грунтової фауни, впливи лужно-кислотних умов грунтового середовища, динаміки окисно-відбудовних процесів, водно-повітряного і температурного режимів і т.п.

У свою чергу, окисно-відбудовний режим залежить від утримання і форм органічної речовини, фізичних властивостей грунтів, що визначають умови аерації, гідротермічних умов розвитку мікробіологічних процесів і т.п.

Структура як найважливіша властивість грунту, із яких пов'язані водно-повітряні, окисно-відбудовний режими, агрофізичні показники грунту, у свою чергу, залежить від утримання гумусу, його якісного складу, механічного і мінералогічного складу, фізико-хімічних властивостей, розвитки окисно-відбудовних процесів і т.п.

Можливі кількісні оцінки родючості грунту - економічні і біологічні.

Економічна кількісна оцінка родючості заснована на відносної його оцінки в балах по кількісних показниках властивостей грунтів, що корелірують із продуктивністю ценозів (або врожайність сільськогосподарських культур), а також кліматичних умов. Така оцінка одержала назву бонитіровки грунтів.

Біологічна кількісна оцінка родючості заснована на визначенні показників середньорічної біологічної продуктивності рослин на даному грунті, що характеризує спроможність грунту забезпечувати продуктивність фотосинтезу.

Види родючості

 

Розрізняють такі види родючості: природне (природне); штучне; ефективне (економічне). Виділяють також поняття потенційної родючості.

Природна родючість визначається складною взаємодією властивостей і режимів грунтів, обумовлених розвитком природного грунтоутворюючого процесу, не порушеного людиною. У чистому виді воно властиво цілинним грунтам і характеризується продуктивністю ценозів, що произрастают на грунті.

Землеробське освоєння грунтів вносить істотні зміни в природному розвитку грунтових процесів і режимів, у властивостях грунтів. Ці зміни обумовлені опрацюванням, внесенням добрив, різноманітними меліораціями і т.п. якісні і кількісні зміни у властивостях і режимах грунтів, викликані впливом людини, характеризують їхню штучну родючість. У чистому виді воно виникає при створенні субстратів для вирощування рослин у теплицях, парниках і т.п.

При сільськогосподарському використанні грунтів штучна родючість у сукупності з природним виявляється як ефективна або економічна родючість. Воно реалізується у врожаї сільськогосподарських культур.

Грунт має визначені запаси елементів харчування (запасний фонд), що реалізуються при створенні врожаю рослин шляхом часткової його витрати (обмінний фонд). З цього уявлення випливає поняття про потенційну родючість.

Потенційна родючість характеризується загальними запасами елементів харчування рослин, формами їхніх з'єднань і складної взаємодії всіх інших властивостей, що визначають спроможність грунту в сприятливих умовах забезпечення рослин іншими земними чинниками (водою, теплом) тривалий час мобілізувати в необхідних для рослин кількостях елементи харчування і підтримувати високий рівень ефективної родючості. Високою потенційною родючістю володіють чорноземні грунти, низьким - підзолисті.