Повітряний режим грунтів

Грунтовий повітря - один з факторів життя рослин. Кисень повітря необхідний для проростання насіння, дихання коренів рослин, грунтових мікроорганізмів. Він бере участь в реакціях окислення мінеральних і органічних речовин. При окисленні органічної речовини грунту відбувається круговорот вуглецю, азоту, фосфору та інших елементів живлення. При нестачі кисню послаблюються дихання, обмін речовин, а за відсутності в грунті вільного кисню припиняється розвиток рослин. Непряме вплив нестачі кисню в грунті пов`язане зі зниженням окислювально-відновного потенціалу, розвитком анаеробних процесів, утворенням токсичних для рослин сполук, зниженням доступних поживних речовин, погіршенням фізичних властивостей ґрунту. Все це в кінцевому підсумку сприяє зниженню родючості грунту і врожаю рослин.

Склад ґрунтового повітря відрізняється від атмосферного. В атмосферному повітрі вміст азоту становить 78% (до обсягу), кисню - 21, діоксиду вуглецю - 0,03, в грунтовому - відповідно 78 ... 80, 5 ... 20, 0,1. "15,0% ( по Н. П. Ремезова). Як видно з наведених даних, в грунтовому повітрі в порівнянні з атмосферним менше кисню і більше діоксиду вуглецю. Якщо склад атмосферного повітря досить постійний, то вміст кисню і діоксиду вуглецю в грунтовому повітрі може сильно коливатися.

Оптимальний вміст кисню в ґрунтовому повітрі близько 20%. При такій забезпеченості киснем в грунті розвиваються аеробні процеси і створюються сприятливі умови для проростання рослин.

Другий важливий компонент грунтового повітря - діоксид вуглецю. Високий вміст його в грунті негативно діє на насіння, коріння і урожай рослин. Однак С0₂ необхідний для фотосинтезу. Встановлено, що від 38 до 72% діоксиду вуглецю надходить в рослини з грунтового повітря при «диханні» грунту.

Кількість повітря в грунті і його склад залежать від її повітряною ємкістю і повітропроникності, а також від пористості і вологості, так як грунтовий повітря займає все пори, в яких немає води.

Повітряна - це здатність грунту утримувати в собі певну кількість повітря. Вона залежить від пористості і вологості ґрунту. Чим вище пористість і менше вологість грунту, тим більше воздухоемкость. На воздухоемкость впливають гранулометричний склад і структура грунту. Чим структурні грунти, тим більше в ній великих некапілярних пір, вільних від води, а отже, вище її вологоємність. У розпорошених безструктурні грунтах мало повітря. Нормальна аерація грунтів забезпечується в тому випадку, якщо воздухоемкость перевищує 15% обсягу грунту.

Повітропроникність - здатність грунту пропускати через себе повітря. Чим повніше вона виражена, тим краще відбувається газообмін, тим більше в грунтовому повітрі міститься кисню і менше діоксиду вуглецю. Повітропроникність залежить від гранулометричного складу ґрунту, її оструктуренності, обсягу пір між агрегатами.

Відео: Глибокорозрохлювач "трудівник"-ГРС 4

Газообмін ґрунтового повітря з атмосферним (аерація) відбувається через систему повітроносних пір під дією дифузії барометричного тиску, зміни температури ґрунту, рівня ґрунтових вод, кількості вологи в грунті (залежить від атмосферних опадів, зрошення та випаровування), а також під дією вітру.

Дифузія обумовлена тим, що в грунтовому повітрі концентрація кисню завжди менше, а діоксиду вуглецю більше, ніж в атмосфері. При цьому кисень безперервно надходить в грунт, а СО₂ виділяється в атмосферу.

Зміна температури і барометричного тиску викликає стиснення або розширення грунтового повітря, а отже, і газообмін.

Зміна кількості вологи в грунті і рівня фунтових вод сприяє газообміну, так як волога атмосферних опадів витісняє грунтовий повітря, а випаровування води з грунту і підвищення рівня ґрунтових вод викликають всмоктування атмосферного повітря.

Відео: Робота глибокорозпушувача STEP BASE - 3.5

Вплив вітру на газообмін сильніше проявляється на пористих ґрунтах, на яких відсутня рослинність.

Перераховані фактори діють на газообмін спільно, проте головним фактором надходження кисню в грунт і видалення діоксиду вуглецю з неї вважається дифузія.

Динаміка кисню і СО₂ ґрунтового повітря залежить від типу грунту, її фізичних і біологічних властивостей, хімічного складу, пори року, погодних умов, а також від використання земель. У оброблюваної грунті склад повітря обумовлений агротехнікою і фазою розвитку оброблюваної культури. Від вмісту вологи в грунті і температури залежать біологічні та біохімічні процеси, а отже, інтенсивність споживання кисню і продукування діоксиду вуглецю. Величезна кількість ґрунтових організмів в процесі дихання споживають кисень і виділяють СО₂. Основні споживачі кисню в грунті - кореневі системи рослини, мікроорганізми і грунтові тварини. Споживання кисню вищими і нижчими рослинами залежить від їх біологічних особливостей і віку, а також від температури і вологості середовища і інших причин. При збільшенні температури з 5 до 30 ° С інтенсивність поглинання кисню і виділення діоксиду вуглецю зростає в 10 разів. Динаміка цих газів в грунті сильно схильна до сезонних коливань, так як зміна пір року супроводжується різкою зміною температури і вологості. Влітку споживання кисню і виділення СО₂ в кілька разів більше, ніж ранньою весною і пізньою осінню.

Регулювати повітряний режим грунтів можна за допомогою агротехнічних і меліоративних прийомів. Велике значення мають такі заходи щодо забезпечення нормального газообміну, як руйнування ґрунтової кірки і підтримка поверхні грунту в пухкому стані, а також прийоми обробки грунту, спрямовані на збільшення некапілярної скважности, що підвищує повітропроникність грунту, і ін.

Відео: Popular Videos - Soil & Music

У виробничих умовах після поливу або дощів грунт розпливається, а після висихання на її поверхні утворюється щільна кірка. Якщо цю кірку не пошкодити, то проростки насіння не вийдуть на поверхню і загинуть від нестачі повітря. Розпушування міжрядь сприяє підвищенню аерації і забезпечує значну прибавку врожаю.

Поліпшення повітряного режиму особливо необхідно там, де поширені грунту з надлишковим зволоженням. Продуктивність угідь на болотних і заболочених грунтах обмежена поганий аерацією і браком кисню. Тому повітряний режим цих грунтів регулюють за допомогою осушення.