Почвоведение Том 1 - Белицина Г.Д.
ISBN 5-06-001159-3
Скачать (прямая ссылка):
Свойства адгезионного слоя, его мощность и химический состав в значительной мере обусловливают характер и интенсивность поверхностных явлений, определяющих липкость почв. Большое влияние на формирование адгезионного слоя оказывает минералогический состав почв, так как он определяет количество связанной воды. Например, липкость смектитов при равной степени диспергации вдвое выше липкости гидрослюд и в пять раз выше липкости каолинита. Также повышает липкость почв высокое содержание органических веществ (липкость черноземов).
Резко изменяет адгезионные свойства почв состав обменных оснований. Внедрение в почвенный поглощающий комплекс одновалентных катионов вызывает диспергацию коллоидных частиц и значительно увеличивает липкость почв. При исследовании влияния различных катионов на липкость каштановых почв П. И. Шаврыгиным был получен следующий убывающий ряд:
Na+ > NH4+ > К + > Mg2+ > Са2+ > Н+ > Fe2+ > Al3+
Увеличение в почвах веществ с положительной адсорбцией (коагулянтов) уменьшает их липкость, с отрицательной — увеличивает.
Липкость почв тесно связана с гранулометрическим составом, оструктуренностью почв, их сложением. Все это определяет характер и свойства поверхности раздела почва — плоскость предмета. Диспергирование на любом уровне увеличивает площадь внутренней поверхности, усиливает гидрофильность почв, вызывает рост ее липкости. Так, липкость (в Н/см2) песков и супесей (при прочих равных условиях) равна 0,2—0,3, покровных суг-
242
линков — 0,6, глин 5—6, мине- ^ H/mz ральных частиц менее 1 ммк — ’
10—11. Обесструктуривание почв, нарушение их сложения также увеличивают липкость.
Липкость почв в наибольшей степени определяется их влажностью, поэтому основными показателями липкости являются: а) влажность начального прилипания (W0); б) влажность максимального прилипания (Wmax); в) влажность максимальной липкости (L). Кривые зависимости липкости от влажности имеют определенный вид (рис. 47), однако значения V, Wmax и L для разных почв различны. Липкость, обусловливая связь между отдельными почвенными частицами, играет важнейшую роль в образовании макроструктуры.
Липкость определяет такое важное производственное свойство почв, как их физическая спелость. Физическая спелость почв определяется уровнем увлажнения, при котором исчезает способность почвенных частиц прилипать к сельскохозяйственным орудиям, но возникает способность самоагрегироваться. Нижний предел физической спелости для разных почв различен, следовательно, липкость почв определяет оптимальные сроки и условия проведения полевых работ на конкретных почвенных разностях. Раньше всех достигают состояния физической спелости почвы легкого гранулометрического состава и гумусиро-ванные черноземы.
Большое значение для характеристики липкости почв имеют такие внешние по отношению к ним факторы, как мощность и масса сельскохозяйственных орудий, быстрота их движения на поле, состояние их поверхности, материал, из которого изготовлены режущие части. Учет почвенных и внешних факторов, определяющих прилипание почв, является важным резервом экономии энергетических ресурсов при планировании и проведении полевых сельскохозяйственных работ.
Набухание — это увеличение объема почвы или ее отдельных структурных элементов при увлажнении. В основе набухания лежит свойство коллоидов сорбировать воду и образовывать гидратные оболочки вокруг минеральных и органических частиц, раздвигая их. Чем больше внутренняя поверхность почвенной массы, чем больше водоудерживающая способность почвенных частиц, тем более мощную пленку они могут создавать вокруг себя, тем больше набухаемость такой системы. Однако основная роль в набухании почв принадлежит не столько дисперсности минеральной основы, сколько ее минералогическому составу.
Рис. 47. Зависимость липкости почвы от влажности:
/ — влажность начального прилипания; 2 — влажность максимального прилипания; 3— максимальное прилипание
243
Трехслойные минералы с подвижной кристаллической решеткой обусловливают не только поверхностную сорбцию воды, но и поступление ее в межпакетные пространства. При этом расстояние между пакетами может увеличиваться от 0,96 до 2,14 мкм, т. е. объем может возрастать вдвое.
Процесс, обратный набуханию, называется усадкой. Он характеризуется уменьшением объема почв при их высыхании и дегидратации.
Способность почв к набуханию (усадке) характеризуется следующими параметрами:
1) степенью набухания (усадки), измеряемой по изменению объема образца почвы при увлажнении (высыхании) и выражаемой в процентах от исходного объема:
VHa6=(V-V2)/V2 • 100; VC=(V1-V!)/V1 • 100, (72)
где V1 — объем влажной почвы; V2 — объем сухой почвы;
2) влажностью набухания — влажность в процентах, при которой прекращается набухание. Влажность набухания зависит от исходной влажности почвы, чем она ниже, тем выше влажность набухания, тем больше степень набухания. Следовательно, переосушение почв увеличивает амплитуду объемных изменений, связанных с набуханием и усадкой, что вызывает увеличение давления набухания;
