Главная » Справочник » Общее почвоведение » Почвенный воздух и его состав, воздушные свойства почв

Почвенный воздух и его состав, воздушные свойства почв

Виды и состав почвенного воздуха. Почвенным воздухом называется смесь газов и летучих органических соединений, заполняющих поры почвы, свободные от воды. Это газовая фаза почвы, которая находится в тесном взаимодействии с твердой, жидкой и газообразной фазами.

Большинство растений не может существовать без непрерывного притока кислорода к корням и вывода СО2 из почвы. Почвенный воздух находится в почве в трех состояниях: свободный, адсорбированный и растворенный.

Свободный почвенный воздух легко перемещается по капиллярным и особенно некапиллярным порам, обменивается с атмосферным. При увлажнении тяжелых почв часть его изолируется водными пробками (защемленный воздух).

Адсорбированный почвенный воздух − газы, сорбированные поверхностью твердой фазы почвы. Их адсорбция проявляется сильнее на почвах с тяжелым гранулометрическим составом.

Газы адсорбируются в зависимости от строения их молекул в следующей последовательности: N2 < О2 < СО2 < NН3 < пары Н2О. Особенно интенсивно поглощаются пары воды.

Растворенный почвенный воздух – это газы, растворенные в почвенной воде. Их растворимость повышается с увеличением концентрации в составе свободного воздуха и понижением температуры почвы. Хорошо растворимы в воде аммиак, сероводород, углекислый газ, слабее – кислород.

По составу почвенный воздух очень динамичен. Если в атмосферном воздухе содержится в объемных процентах: 78,1 N2, 20,9 О2, 0,93 Аr, 0,03 СО2, то в почвенном воздухе концентрация углекислого газа может увеличиваться в десятки и сотни раз, а кислорода снижаться от 21 до 10 %.

Пахотные почвы в вегетационный период содержат 1–2 % СО2 и не менее 18 % О2, но при переувлажнении количество СО2 увеличивается до 4–6 %, а уровень О2 снижается до 15–17 %.

Условия аэрации почвы оценивают по коэффициенту дыхания − это отношение выделяющегося углекислого газа (СО2) к поглощенному кислороду (О2) в почве (СО2 / О2).

В пахотных горизонтах СО2 /О2 = 0,62–0,95, т. е. меньше 1, а в глубоких горизонтах это отношение превышает 1, т. е. возникают анаэробные условия.

Факторы, влияющие на поглощение О2 и выделение СО2:

тепловой режим почвы (с увеличением температуры от 5 до 30°С поглощение кислорода и выделение углекислого газа возрастает в 10 раз);
сезонные колебания температуры и влажности;
тип почвы и его свойства;
вид угодья (пашня, лес, луг);
биологические особенности сельскохозяйственной культуры и ее агротехники.

Газообмен и воздушные свойства почв. Процесс обмена почвенного воздуха с атмосферным называется газообменом (или аэрацией).

На него влияют следующие факторы:

диффузия, зависящая от парциального давления, связанного с разностью концентраций СО2 и О2;
температура и барометрическое давление;
влага (при ее поступлении почвенный воздух сжимается и засасывается атмосферный, а при испарении почвенной влаги на ее место поступает равное по объему количество атмосферного воздуха);
ветер (его влияние на газообмен зависит от скорости, микрорельефа, структуры почвы и характера ее обработки).

Все факторы газообмена действуют в природных условиях совместно, однако основным следует признать диффузию.

Воздушные свойства почвы.

Воздухоемкость, или пористость аэрации – это часть объема почвы, занятой воздухом при этой влажности. Чем выше пористость и меньше влажность почвы, тем больше воздуха в ней содержится.

Воздухоемкость сухих почв колеблется от 25 до 90 % от ее объема. Однако в природных условиях она всегда ниже, так как почва всегда содержит влагу.

Воздухопроницаемость – это способность почвы пропускать воздух. Это главное условие газообмена. В структурных почвах, где преобладают крупные поры, воздухопроницаемость увеличивается, а значит, улучшается газообмен (СО2 / О2 < 1).

Предыдущая статья Почвенная щелочность, ее виды и агрономическое значение Следующая статья Почвенный покров – защитный экран жизни

Статьи по теме