нее 3 м, когда капиллярно-подпертая вода может подниматься до самой поверхности почвы и расходоваться на транспирацию и физическое испарение. В засушливых зонах при малом количестве осадков преобладает восходящее передвижение воды в почве при подъеме по капиллярам из грунтовых вод. Если грунтовые воды сильно минерализованы, то в почву поступает много солей, происходит образование засоленных почв — солонцов, солончаков.
Дополнительно к основным типам водного режима почв А. А. Роде выделил еще два: мерзлотный и ирригационный. Мерзлотный тип характерен для зон с холодным климатом при наличии многолетнего мерзлого слоя почвогрунта под оттаивающим профилем почвы. Ирригационный тип водного режима складывается при орошении. При орошении нужно стремиться создавать водный режим периодически промывного типа (КУ=1). Увеличение норм поливов выше расчетных может привести к подъему грунтовых вод и к засолению почв.
Застойный тип водного режима формируется под влиянием близкого залегания грунтовых вод в условиях влажного климата, при котором количество атмосферных осадков превышает сумму испарения и поглощения воды растениями. Из-за избыточного увлажнения образуется верховодка, в результате чего происходит заболачивание почвы. Этот тип водного режима типичен для понижений в рельефе.
Оптимальные условия для почвообразования, роста и развития растений создаются при коэффициенте увлажнения, близ-к°м к 1, когда количество поступающей в почву воды равно ее Расходу на транспирацию и физическое испарение при оптимальных значениях других факторов жизни растений.
Улучшения водного режима почв в земледелии добиваются 0сУш,сствлением комплекса приемов, которые изменяют количеСтво поступающей воды в почву и расход ее, увеличивают полезные запасы воды в почве, способствуют получению высоких Урожаев сельскохозяйственных культур.
К приемам регулирования водного режима в зонах избыточного увлажнения относятся нивелировка и планировка поверхности почвы, устройство открытого и закрытого дренажа для отвода избыточной воды, окультуривание почвы (улучшение структуры почвы, рыхление подпахотного горизонта и др.).
В зонах неустойчивого увлажнения приемы регулирования должны быть направлены на накопление воды в почве и ее рациональное использование. К таким приемам относятся: задержание снега и талой воды с помощью оставленной стерни, посева кулисных растений, поделки снежных валов, посева полезащитных лесных полос, щелевание почвы, глубокое рыхление почвы поперек склонов, полосное размещение сельскохозяйственных культур, раннее весеннее боронование, прикатывание почвы после посева. Внесение минеральных и органических удобрений способствует более продуктивному использованию влаги.
Воздушным режимом почв называют комплекс процессов поступления воздуха в почву, передвижения его по профилю почвы, обмена почвенного воздуха с атмосферным, изменение состава и физического состояния при взаимодействии с твердой, жидкой и живой фазами почвы.
Почвенный воздух представляет собой смесь различных газов и паров летучих органических веществ, которые заполняют поры почвы, не заполненные почвенным раствором.
Почвенный воздух играет большую роль в почвообразовании и в жизни растений, так как растения нуждаются в постоянном притоке кислорода к корням и выводе углекислого газа из почвы.
Различают несколько видов почвенного воздуха. Свободный почвенный воздух находится в порах почвы, он свободно перемещается в почве и обменивается с атмосферой.
Адсорбированный почвенный воздух сорбирован поверхностью твердой фазы почвы. Газы по активности адсорбции твердой фазой почвы располагаются в такой последовательности:
nh3>co2>o2>n2.
Растворенный почвенный воздух находится в почвенном растворе. Хорошо растворяются в воде аммиак, сероводород, уг-лскислый газ, меньше растворим кислород. Растворимость газов почвенном растворе увеличивается с понижением температуры
почвы.
Газовый состав почвенного воздуха отличается от атмосферного и постоянно изменяется, особенно значительны колебания в содержании кислорода и диоксида углерода. Это объясняется потреблением кислорода корнями растений, микроорганизмами, окислительными процессами и выделением С02 при дыхании корней растений и разложении органических веществ микроорганизмами.
В почвенном воздухе содержание С02 всегда выше и может повышаться в десятки и сотни раз по сравнению с атмосферным воздухом, а содержание 02 может снизиться с 20,9 до 10 % и менее.
В почвах с хорошей аэрацией и благоприятными физическими свойствами происходит быстрый обмен почвенного и атмосферного воздуха, содержание С02 поддерживается на уровне
1—2 %, а содержание 02 достигает 18—20 % всего объема почвенного воздуха. Такой газовый состав почвенного воздуха является благоприятным для почвенной биоты.
При увеличении влажности почвы более НВ, особенно в тяжелоглинистых почвах, содержание С02 может повышаться до 6 %, а 02 снижаться до 15 % и ниже. В болотных почвах эти процессы усиливаются. При недостатке кислорода в почве преобладают анаэробные процессы, повышается содержание диоксида углерода, аммиака, метана, сероводорода, этилена и других газов до токсичного для растений уровня. Такой состав почвенного воздуха угнетает развитие растений и зачастую приводит к их гибели.
Для поддержания благоприятного газового состава почвенного воздуха необходим его постоянный обмен с атмосферным воздухом, постоянное выделение С02 из почвы в атмосферу. Выделение С02 из почвы в атмосферу называют «дыханием» почвы. Процесс обмена почвенного воздуха с атмосферным называют газообменом или аэрацией.
Газообмен осуществляется через поры почвы, сообщающиеся с атмосферным воздухом и незанятые водой. На интенсивность газообмена влияют диффузия, изменение температуры и атмосферного давления, скорость ветра, колебания уровня грунтовых вод и другие физико-географические факторы.
Интенсивность диффузии зависит от парциального давлен* газов, пропорционального их концентрации в составе почвеннс го воздуха. В почвенном воздухе меньше 02 и больше С02, чем,| атмосферном, поэтому под влиянием диффузии происходит пс ступление кислорода в почву и выделение С02 в атмосферу.
Газообмен почвенного воздуха с атмосферным зависит воздушных свойств почвы — ее воздухопроницаемости и возду,| хоемкости.
Воздухопроницаемость почвы — это ее способность пропуск кать через себя воздух. Этот параметр характеризуется количеств вом воздуха, прошедшим под определенным давлением за единиц цу времени через площадь 1 см2 при толщине слоя I см. Воздухо-1 проницаемость почвы зависит от гранулометрического состава*! структурности, содержания органического вещества, плотности й| влажности, приемов обработки и окультуривания.
Благоприятные условия для растений и микроорганизмов^ создаются в оструктуренных почвах, в которых капиллярные! поры занимают более 50 %, а некапиллярные — 15—20 % от общей пористости почвы.
Воздухоемкость — это объем воздуха, выраженный в % от | общего объема почвы. Воздухоемкость почвы зависит от ее по- | ристости и влажности. Чем выше пористость и меньше влаж- I ность, тем больше воздуха содержится в почве. Если при наименьшей влагоемкости (НВ) объем воздуха в почве составляет менее 15 % от ее общего объема, то аэрация такой почвы становится неудовлетворительной. Оптимальные условия для аэрации почвы создаются при содержании воздуха 20—25 % в минеральных почвах и 30—40 % в торфянистых.
Большая часть типов почв нуждается в улучшении воздушного режима, особенно при избыточном увлажнении. Все приемы обработки почвы, улучшающие физические свойства, увеличивающие аэрацию, улучшают газовый состав почвенного воздуха, уменьшают концентрацию С02, увеличивают содержание 02 в почве.
Эффективными приемами улучшения воздушного режима почв являются регулирование реакции почвенного раствора, внесение минеральных и органических удобрений. Создание глубокого пахотного слоя и рыхление подпахотного, разрушение почвенной корки улучшают воздушный режим глинистых почв.
Тепловое состояние почвы обусловливается климатом, суточным и сезонным поступлением солнечной радиации и в значительной степени свойствами самой почвы. Часть тепла почва получает из недр Земли и от химических и биологических процессов, в ней происходящих. Тепловое состояние почвы определяется показателями температуры в генетических горизонтах.
Температура является важным фактором почвообразовательного процесса. Она влияет на растворение и осаждение минеральных и органических соединений в почве, жизнедеятельность микроорганизмов. От температуры почвы зависят рост и развитие растений. Поэтому нужно знать закономерности формирования теплового состояния почв, их тепловые свойства и приемы их регулирования.
Тепловыми свойствами почв являются теплопоглотительная способность, теплоемкость и теплопроводность.
Теплопоглотительная способность почвы — это способность поглощать лучистую энергию солнца. Она определяется величиной альбедо (А), в %. Альбедо — величина, характеризующая способность поверхности отражать поступающую энергию солнца. Альбедо равно отношению отраженной солнечной радиации к общей солнечной радиации, достигшей поверхности, выраженное в процентах. Чем меньше отражается лучистой энергии солнца с поверхности почвы, тем больше почва прогревается.