3. Общие физические свойства почв.

К общим физическим свойствам почвы относятся:

1) Плотность твердой фазы почвы – это отношение массы ее твердой фазы к массе воды в том же объеме при 4 °С. Различные типы почв и даже отдельные почвенные горизонты имеют разную плотность твердой фазы. Величина плотности твердой фазы почв зависит от их минералогического состава и содержания органических компонентов и колеблется от 1,4-1,8 до 2,4-2,8.

2) Плотностью почвы называется масса абсолютно сухой почвы, находящаяся в естественном состоянии, в единице объема, в г/см³. Представляет массу почвы в единице объема со всеми порами, поэтому всегда меньше величины плотности ее твердой фазы; зависит от количества и соотношения минералов и органических компонентов. Плотность минеральных почв изменяется от 0,9 до 1,8 г/см³, а у торфяно-болотных – от 0,15 до 0,40 г/см³. Для большинства культурных растений оптимальна плотность 1-1,25 г/см³. Отклонение от оптимальной величины в любую сторону приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур. Сравнение оптимальной плотности с равновесной помогает определить вид механического воздействия на почву (рыхление, уплотнение).

3) Пористость, или скважность, почвы – это суммарный объем всех пор между частицами твердой фазы почвы. Она выражается в процентах от общего объема почвы. Пористость минеральных почв 25-80 %, а торфяных – 80-90 %. Капиллярная пористость равна объему капиллярных промежутков почвы, некапиллярная – объему крупных пор между почвенными агрегатами. Сумма капиллярной и некапиллярной пористости составляет общую пористость почвы. Зависит от структурности, плотности, гранулометрического и минералогического состава почвы.

4. Происхождение, состав и свойства органической части почв.

По современным представлениям все органические вещества, находящиеся в почвенной массе, делятся на две группы.

– неспецифические – вещества не почвенного происхождения, а фито-, зоо-, микробоценотической природы, поступающие как отмирающая биомасса и как продукты жизнедеятельности живых организмов.

– почвенный гумус или специфические органические вещества почвенно-генетической природы, присущие только почвам.

Химический состав органических остатков очень разнообразен. Большую часть их массы (79-90%) составляет вода. В состав сухого вещества входят углеводы, белки, лигнин, липиды, воски, смолы, дубильные вещества.

Помимо органических соединений, органические остатки всегда содержат некоторое количество зольных элементов (калий, магний, кремний, фосфор, сера, железо и др., содержащиеся в незначительных количествах).

Важную роль в круговороте веществ в природе и почвообразовании играют живые организмы – бактерии, грибы, высшие растения и т.д..

Гумус представляет собой сложный динамический комплекс относительно устойчивых, обычно темно окрашенных органических соединений, равномерно пропитывающих почву и находящихся в очень тесной связи с её минеральной частью. Гумус в значительной степени устойчив против разложения и поэтому способен накапливаться в почве.

В составе почвенного гумуса различают две группы соединений:

1) Негумифицированные органические вещества индивидуальной природы – представлены разнообразными соединениями, входящими в состав растительных остатков, и промежуточными продуктами их разложения: белками, аминокислотами, восками, смолами и т.д. Их обычно не более 10-15%, за исключением торфяных горизонтов (до 80%).

2) Специфические органические вещества (гумусовые вещества). Представляют собой компоненты многих высокомолекулярных азотсодержащих кислот, подразделяются на: гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумины.

Гуминовые кислоты представляют собой высокомолекулярные органические кислоты, которые содержат около 52-62% углерода, 31-39% кислорода, 2,5-2,8% водорода и 2,6-5,1% азота. Кроме того, в весьма малых количествах в них входят Р, S, Fe, Si, Al и др. элементы (1-10%), но это не постоянные компоненты. Они не растворимы в воде и спирте, растворяются только в щелочных растворах. Образуют соли – гуматы.

Фульвокислоты представляют собой высокомолекулярные оксикарбоновые азотсодержащие органические кислоты. В отличие от гуминовых кислот содержат несколько меньше углерода, но больше кислорода и водорода. В их состав входит 44-50% С, 42-48% O₂, 4,5-6,0% Н и 2,5-5,5% N. Обладают сильнокислой реакцией и хорошо растворимы в воде, поэтому энергично разрушают минеральную часть почвы, играя существенную роль в развитии подзолообразовательного процесса. Образуют соли фульваты, растворимые в воде и способные вымываться нисходящими токами воды.

Гумины – наименее исследованная группа гумусовых веществ. Состоят из гуминовых кислот и фульвокислот, которые находятся в сложных и прочных связях между собой и образуют различные комплексы с минеральной частью почв.