ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физические и физико-химические параметры из "Научные основы экобиотехнологии" Температура. Температура почвы влияет на скорость испарения воды, диффузию и растворимость веществ, их содержание в растворе, на активность биологических процессов. [c.140] Температура на поверхности почвы с удаленным растительным покровом резко меняется в течение суток. Даже тонкий слой травяного покрова задерживает солнечные лучи и уменьшает температурный градиент. От поверхности вглубь почвы разница в температурах постепенно уменьшается. Так, на глубине 7,5 м разница температур летом и зимой не превышает 1,5 °С. [c.140] Температура существенно изменяет направленность почвенных микробиологических процессов. Так, при более высокой температуре нитрификация протекает активнее, чем аммонификация. При температуре 0-5 минерализация органического азота заканчивается на стадии образования МНз, а при повышении температуры до 20 - на стадии образования КОз . [c.140] Водно-физические свойства. Влалсность почвы определяется уровнем атмосферных осадков, грунтовых вод, интенсивностью испарения и транспирации растениями, а также свойствами почвы. [c.140] Вода в почве имеет различное время пребывания, подвижность и доступность растениям. Она может находиться в свободном и связанном состоянии. В пространстве между частицами почвы вода в свободном состоянии подчиняется силам земного притяжения либо частично удерживается в капиллярах и порах силами поверхностного натяжения. В связанном состоянии она может быть в пленочном, в адсорбированном виде, удерживаясь на почвенных частицах адсорбционными силами. [c.140] Даже самая сухая почва обязательно содержит некоторое количество влаги в виде гигроскопической воды, а также водяного пара, поглощаемых из воздуха. Эта вода образует на поверхности почвенных частиц пленку толщиной не более 1-2 нм и может быть удалена из почвы только нагреванием до 100 °С. Пленочная вода недоступна для использования растениями. [c.140] Гравитационная вода не удерживается капиллярными силами и свободно стекает в виде струек и капелек под действием силы тяжести, за исключением случаев, когда невозможен дренаж. [c.141] В воздухе, заключенном в порах между частицами почвы, влага содержится в виде водяного пара. [c.141] Уровень почвы ниже уровня грунтовых вод (зеркала воды) насыщен влагой. Это так называемая фреатическая зона. Верхний, ненасыщенный уровень почвы между наземной поверхностью и поверхностью грунтовых вод - вадозная зона. Содержание воды в этой зоне почвы и подпочвы в среднем составляет 10% (по массе). [c.141] Запас воды, удерживаемый поверхностным слоем почвы в период между дождями, называется водоудерживающей способностью почвы (влаго-емкостью). Водоудерживающая способность почвы находится в обратной зависимости от размеров частиц, т.е. возрастает с увеличением удельной поверхности частиц и, как следствие, количества удерживаемой поверхностью влаги. Высокой влагоемкостью обладают глины, средней - мелкий песок, слабой - галечники. Почвы с хорошей водоудерживающей способностью могут запасти достаточно влаги для поддержания жизни растений на протяжении довольно длительного сухого периода. На почвах со слабой водоудерживающей способностью растения могут пострадать даже во время короткой засухи из-за быстрого истощения небольшого запаса почвенной влаги. [c.141] По гидрологическим свойствам почвенные горизонты разделяют на водопроницаемые и водоупорные (водонепроницаемые). Водопроницаемость почв характеризуется количеством воды, впитываемым почвой с поверхности за единицу времени. Наибольшая водопроницаемость у рыхлых почв -песка, галечников и трещиноватых известняков. Водоупорными являются глины и монолитные скальные породы. В водопроницаемых породах, лежащих на водоупорных, задерживающих дальнейшее движение подземных вод вниз, образуются водоносные пласты. [c.141] Отношение количества воды, которое может отдать почва, к общему содержанию воды в ней называется водоотдачей. Водоотдача тем больше, чем крупнее почвенные частицы. [c.141] Важное свойство почвенных агрегатов - водопрочность (водоустойчивость), определяющая устойчивость оросительных каналов, борозд, изменение водопроницаемости и т.д. [c.141] С повышением влажности почвы возрастает доля капиллярной и гравитационной воды. При равновесном насыщении почвы влагой в среде с относительной влажностью воздуха 60% (при активности воды а = 0,60) возможно развитие отдельных микроорганизмов, в частности актиномице-тов и мицелиальных грибов. Насыщение почвы до максимальной гигроскопичности МГ происходит при относительной влажности воздуха 98%, или при активности воды а , = 0,98. При таком могут развиваться многие почвенные микроорганизмы, а при достижении влажности завядания ВЗ -растения. Ориентировочно ВЗ = 1,34-1,5 МГ. Влажность, соответствующая влажности почвы после свободного стекания избытка воды, - предельная полевая влагоемкость ППВ. Влажность, при которой все поры почвы полностью заполнены водой, называют полной влагоемкостью. [c.142] Для биоремедиации почвы оптимальным считается содержание влаги около 70-80% ППВ. Влажность менее 40% ППВ существенно снижает скорость биоремедиации. При влажности почвы выше 80-90% ППВ перенос кислорода затрудняется, вследствие чего уменьшается интенсивность аэробных процессов. [c.142] Чтобы определить водный режим почвы, в частности доступность влаги для растений, применяют термодинамический метод, который основан на измерении химического потенциала (активности) воды. Химический потенциал равен по величине и противоположен по знаку той работе, которую надо затратить, чтобы оторвать единицу массы воды от почвы и растворенных в ней веществ. [c.142] Матричный потенциал - это работа, которую надо вьшолнить, чтобы вытеснить почвенный раствор из почвы. Осмотический потенциал - осмотическое давление почвенного раствора. Гравитационный потенциал возникает при затоплении почв. Таким образом Ч пв. характеризует общее количество термодинамической работы, которая должна быть затрачена организмом для извлечения воды. [c.142] Потенциал почвенной влаги чистой воды равен О (на уровне поверхности почвы). По отношению к чистой воде все почвенные растворы имеют отрицательный потенциал. Рп.в. изменяется от 0-0,3 атм (0-30 кПа) до 1000 атм (10 кПа) и более при изменении влажности от предельной полевой влагоемкости до гигроскопической влажности. [c.142] Силу удерживания выражают через давление, эквивалентное высоте столба воды в сантиметрах. При силе 1000 см, т.е. давлении 1 бар (1 атм) рр = 3. Чем суше почва, тем больше рР, тем тяжелее растениям извлекать воду и тем экономнее они ее расходуют на испарение. [c.143] Существует несколько пороговых значений рР. [c.143] Вернуться к основной статье