Почвоведение Том 1 - Белицина Г.Д.
ISBN 5-06-001159-3
Скачать (прямая ссылка):
объема ненарушенного естественного сложения (V), выражен-
ная в г/см3 или т/м3:
d=M/V; (2)
— плотность твердой фазы почвы (син.: удельный вес почвы) — средняя плотность почвенных частиц — масса сухого вещества почвы (М) в единице его истинного объема (V), т. е. в единице объема твердой фазы почвы, выраженная также в г/см3 или т/м3:
d=M/V, (3)
Поскольку порозность почвы определяется соотношением и взаимным расположением почвенных частиц или их агрегатов и пустот между ними, общая порозность почвы (в %) может быть определена путем сопоставления плотности почвы и плотности ее твердой фазы согласно уравнению
P=(d-dV)/d • 100, (4)
получаемому из простого представления о том, что объем почвенных пор VP = V— V, а порозность (в %) Р = (V — V)/V • 100.
Порозность почвы, а соответственно и ее плотность — величины динамичные и могут существенно меняться в зависимости от состояния почвы. В частности, сильное воздействие на эти параметры оказывают машинная обработка почв (вспашка, культивация, прикатывание), орошение, проезд машин по поверхности. Динамичны они и в процессе почвообразования. Поэтому, говоря о плотности какой-то почвы, скажем 1,2 г/см3, имеют в виду либо ее значение в данный момент, либо некоторую равновесную плотность.
Общая порозность почвы складывается из порозности ее агрегатов и пор между агрегатами. Порозность отдельного агрегата (Рагр, %) определяется по формуле
Рагр = (I - MJVJ)-100 (5)
где Магр—масса сухого агрегата, г; V — его объем, см3. Соответственно порозность всех агрегатов почвы (в%) может быть определена как
Р&гр=(Рагр(100-Р)/(100-Рагр). (6)
Межагрегатная порозность (в%) тогда определится из уравнения
57
P =P-P
1 м а гр 1 Е аг,
(7)
Приведенные уравнения для агрегатной и межагрегатной порозности справедливы лишь в том случае, если вся почва хорошо и полностью агрегирована; если имеется в почве распыленная неагрегированная часть, приходится вносить поправку на содержание агрегатов в общем объеме почвы, что можно сделать на основе данных структурного анализа.
Поскольку вода и воздух в почвенных порах являются антагонистами (чем больше воды в почвенных порах при их неизменном объеме, тем меньше воздуха, и наоборот), важно знать соотношение пор, занятых водой и воздухом в тот или иной момент или в том или ином состоянии, которое определяется влажностью почвы.
Относительный объем пор, занимаемых прочносвязанной водой (в%):
P„=(W„4)/1,5, (8)
где Жмг — максимальная гигроскопичность почвы, % по массе; 1,5— плотность прочносвязанной воды.
Относительный объем пор, занятых рыхлосвязанной водой (в%):
Рр c=(0,5WMrdv)/1,25=^MB-WMr)dv/1,25, (9)
где W^—влажность завядания, % по массе; 1,25 — плотность рыхлосвязанной воды.
Наконец, относительный объем пор, занятых капиллярной водой (в%):
Ркап=^Нв-1^мг)^ = ^Нв ^ав)^, (10)
где Wm— наименьшая влагоемкость почвы (см. гл. 6), % по массе.
Общая порозность, занятая разными категориями воды или при различной влажности почвы (в%), соответственно составит:
Р =Р + Р + Р . (11)
w мг рсв кап ' '
Тогда порозность аэрации (в%) будет равна:
Р а э р = Р - Pw. (12)
Описанное соотношение различной порозности почв было разработано Н. А. Качинским под названием дифференциальной порозности почвы.
Почвы довольно существенно различаются между собой по порозности; различна порозность почв и в разных горизонтах профиля (табл. 3).
В общем случае можно сказать, что чем больше в почвах органического вещества, чем лучше они оструктурены, тем выше их общая порозность, а следовательно, тем лучше их водно-
58
физические и воздушно-физические свойства, определяющие плодородие. Однако существенные поправки в это общее положение может внести соотношение между внутри- и межагрегатной порозностью, крупными и тонкими порами. Важное значение имеет и реальная конфигурация почвенных пор, связанных с их происхождением в почвенной массе:
— плоскопараллельные трещины (поры растрескивания, упаковки) — это крупные поры с относительно параллельными стенками, вытянутые в одном направлении, формирующиеся в результате сжатия (усадки) почвенной массы в процессах увлажнения — обсыхания, нагревания — охлаждения, замерзания — оттаивания, просадки. Они могут быть ориентированы вертикально, горизонтально, косо или образовывать сеть разной густоты; трещины составляют основной объем межагрегатной порозности;
— нерегулярные поры (поры растрескивания, упаковки) — вытянутые или компактные пустоты неопределенной формы, открытые или замкнутые, внутри агрегатов или между ними;
— камерные поры (поры упаковки, выщелачивания, газовы-деления) — округлые относительно крупные поры внутри агрегатов;
— пузырьковые поры (поры выщелачивания, газовыделе-ния) — округлые очень мелкие поры внутри агрегатов, имеющие форму сфер или эллипсоидов;
— трубчатые поры (норы-ходы) — более или менее цилиндрические, вытянутые в одном направлении поры, простые или ден-дритовые, закрытые или открытые, ориентированные в разных направлениях.
Общая характеристика почвенных пор была дана Н. А. Ка-чинским, который выделял: микропоры диаметром до 0,01 мм; тонкие капиллярные поры внутри комков диаметром более 0,01 мм.
