Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Геология -> Ковриго В.П. -> "Почвоведение с основами геологии" -> 71

Почвоведение с основами геологии - Ковриго В.П.

Ковриго В.П., Кауричев И.С., Бурлакова Л.М. Почвоведение с основами геологии — M.: Колос, 2000. — 416 c.
ISBN 5-10-003135-2
Скачать (прямая ссылка): pochvoved_osngeol.pdf
Предыдущая << 1 .. 65 66 67 68 69 70 < 71 > 72 73 74 75 76 77 .. 184 >> Следующая

Глава 14
ВОЗДУШНЫЕ СВОЙСТВА И ВОЗДУШНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВ
В почвах — пористых системах — в том или ином количестве присутствует почвенный воздух (газовая среда). Это важнейшая, наиболее динамичная составная часть почвы находится в тесном
162

взаимодействии с твердой, жидкой и живой фазами почвы. Почвенный воздух является источником кислорода для дыхания корней растений, аэробных микроорганизмов и почвенной фауны.
Почвенный воздух — это смесь газов и летучих органических соединений, заполняющих поры почвы, свободные от воды.
Кислород почвенного воздуха активно участвует в химических реакциях минеральных и органических веществ.
Одни химические элементы, окисляясь, переходят в труднорастворимые формы (железо, марганец), другие приобретают большую растворимость (сера, хром, ванадий), замедляя или ускоряя миграцию химических элементов. Окисление органического вещества почвы обусловливает круговорот углерода, азота, фосфора, серы и других биологически важных химических элементов.
Почвенный воздух является источником диоксида углерода для растений, используемым в фотосинтезе. От всего количества CO2, идущего на создание урожая, от 38 до 72 % поступает растению из почвы.
Почвенный воздух находится в почве в трех состояниях: свободном, адсорбированном и растворимом.
Свободный почвенный воздух, находясь в крупных некапиллярных и капиллярных порах почвы, свободно перемещается в ней, обеспечивает аэрацию почв и газообмен между почвой и атмосферой.
Защемленный почвенный воздух — воздух, находящийся в порах, со всех сторон изолированный водными пробками. В глинистых почвах содержание защемленного воздуха может достигать 12 % и более, в среднем же 6—8 % общего объема почвы. Защемленный воздух неподвижен, практически не участвует в газообмене, препятствует фильтрации воды в почве. Вырываясь из пор при защемлении водой, защемленный воздух может вызвать разрушение почвенной структуры.
Адсорбированный почвенный воздух —газы и летучие органические соединения, адсорбированные на поверхности почвенных частиц. Чем более дисперсна почва, тем больше содержит она адсорбированных газов при данной температуре. Адсорбция газов сильнее проявляется в почвах тяжелого гранулометрического состава, богатых органическим веществом. Газы в зависимости от их свойств адсорбируются в такой последовательности: N2 < O2 < CO2 < NH3. Более активно, чем газы, частицы почвы поглощают пары воды.
Растворенный почвенный воздух —газы, растворенные в почвенной воде. Растворимость газов в почвенной воде возрастает с повышением их концентрации в свободном почвенном воздухе, а также с понижением температуры почвы. Наиболее хорошо растворяются в воде аммиак, сероводород, диоксид углерода.
Количество растворенных газов подчиняется закону фазового
163

равновесия Генри:
где С — массовая концентрация газа, растворенного в воде, мг/л; Р— парциальное давление газа в почвенном воздухе, МПа; X — коэффициент растворимости газа в воде, мг/л.
В почве в условиях изменяющихся концентраций газов, температур, давлений, влажности постоянно протекают процессы сорбции—десорбции, растворения — дегазации. Находясь в состоянии подвижного равновесия, система почвенного воздуха связана с изменчивостью термодинамических условий и биологической активности.
Потребность в кислороде корней растений удовлетворяется преимущественно за счет свободного почвенного воздуха, участвующего постоянно в газообмене между почвой и атмосферой.
14.1. СОСТАВ СВОБОДНОГО ПОЧВЕННОГО ВОЗДУХА
Первые сведения о составе почвенного воздуха были получены Ж. Буссенго в 1824 г. В первой половине XX в. знания о почвенном воздухе пополнились работами А. Г. Дояренко, Б. Кина, Э. Рассе-ля и др.
Состав свободного почвенного воздуха отличается от атмосферного (табл. 35).
35. Состав атмосферного и почвенного воздуха (в объемных %)
Химический компонент
Атмосферный воздух
Почвенный воздух
Азот (N2) Кислород (O2) Аргон (Ar)
Диоксид углерода (CO2)
Все остальные (пары H2O, СН4 и др.)
78,08 20,95 0,93 0,03 0,01
78,08-80,24* 20,9-0,01
0,03-20,0
* Азот и аргон.
Атмосферный воздух имеет относительно постоянный состав, чего нельзя сказать о почвенном воздухе. В почвенном воздухе меньше содержится кислорода, больше CO2. Изменяется и содержание азота в зависимости от протекания микробиологических процессов. В болотных и заболоченных почвах почвенный воздух может содержать заметные количества NH3, CH4, H2, H2S.
В составе почвенного воздуха постоянно присутствуют летучие органические соединения (Холодный, 1953), образующиеся в процессе жизнедеятельности микроорганизмов. Среди этих соединений могут быть углеводороды, спирты, сложные альдегиды. Эти
164

вещества могут поглощаться корнями, способствуя росту растений и повышению их жизнедеятельности.
В почвенном воздухе присутствуют также газообразные продукты распада радиоактивных элементов — эманации.
Из всех газов почвенного воздуха наиболее динамичны кислород и диоксид углерода. Различную концентрацию кислорода и диоксида углерода в почвенном воздухе определяют, с одной стороны, интенсивностью потребления кислорода и продуцированием CO2, а с другой — скоростью газообмена между почвенным и атмосферным воздухом. Выделение CO2 из почвы в приземный слой атмосферы принято называть дыханием почвы. В условиях хорошей аэрации кислорода поглощается почвой больше, чем выделяется углекислоты.
Предыдущая << 1 .. 65 66 67 68 69 70 < 71 > 72 73 74 75 76 77 .. 184 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed