Физико-химические свойства почвы

В состав почвы входят четыре важных структурных компонента:

Минеральная основа – 50–60% – Na, K, Ca, Mg и др. (общего состава почвы); органическое вещество – до 10% (гумус или перегной); воздух – 15–22% (О₂, СО₂ NН₃, Н₂S и др.); вода – 25–35% (почвенный раствор).

Физические свойства почвы характеризуются следующими показателя­ми, как фильтрационность, влагоемкость, капиллярность, гигроскопичность, испаряющая способность, зоны испарения – линии Гофмана.

Тепловые свойства почвы обусловлены тем, что Земля, поглащает солнечную энергию и нагревает затем воздух. Темные и сухие почвы нагреваются сильнее. Земля обладает небольшой теплопроводностью и суточные колебания передаются менее 1 м., а колебания наружной температуры на глубину 2 м. передаются только через 2 месяца. Это свойство почвы используется для хранения скоропортящихся продуктов, где зимой теплее, а летом холоднее, чем в наружном воздухе (погреба). На глубине 12–20 м. в течение всего года сохранятся постоянная температура грунта ниже этого уровня температуры увеличивается на 1°С при опускании на каждые 35 м.

Мы ходим по Земле и не ощущаем ее внутреннего тепла. На глубине 2–3 км. температура земных слоев достигает 100°С, на глубине 50 км. – 700–800°С, на глубине 500 км. – около 1500–2500°С, в центре Земли до 5000°С «Твердая» земля (рис. 7.1) состоит из трех сфер:

Рис. 7.1. Схема внутреннего строения Земли

– земной коры, имеющей толщину от 7 (под океаном) до 150 км.;

– мантии, простирающейся до глубины 2900 км.;

– земного ядра.

Радиус «твердой» сферы Земли около 6371 км., ее окружность – 40 000 км.

Поэтому в шахтах на глубине 500–600 м. температура достигает 40–45°С. Грунт на территории Беларуси промерзает до 150 см. Это имеет значение при прокладке водопроводных труб – водоснабжение и канализация.

Минеральный скелет почвы – это неорганический компонент, который образовался из материнской породы в результате ее выветривания.

Минеральные фрагменты, образующие вещество почвенного скелета, различны – от валунов и камней до песчаных крупинок и мельчайших частиц глины. Скелетный материал обычно произвольно разделяют на мелкий (частицы менее 2 мм.) и более крупные фрагменты. Частицы меньше 1 нм в диаметре называют коллоидными. Механические и химические свойства почвы в основном определяются теми веществами, которые относятся к мелкому грунту. Соотношение частиц разных размеров в мелком грунте исследуют путем механического анализа в лаборатории или при наличии опыта на ощупь в поле.

В почвах различных районов могут содержаться все виды элементов таблицы Д.И.Менделеева. Значительно расширились и углубились наши представления о роли и значении микро- и макроэлементов в процессах, обуславливающих жизнь всего живого в том числе и человека.

Роль элементов определяется не только их нахождением в почве, но их агрегатным состоянием и механическими свойствами почвы велика в этом роль воды, почвенных растворов, коллоидов почвы, почвенного воздуха. Это и определяет распространение микро- и макроэлементов в почвах различного состава в разных климатических районах.

Академик В.И.Вернадский, рассматривал геохимические процессы образования и обмена химических элементов, как процессы взаимного обмена почвы и организма, как процессы обуславливающие жизнь. В табл. 7.1. представлено содержание элементов в почве и в организме человека.

Таблица 7.1

Содержание элементов в почве