Ґрунтознавство

Зв’язність ґрунту – здатність чинити опір зовнішньому зусиллю, що намагається роз'єднати частинки ґрунту. Виражається в кг/см². Визивається силами зчеплення між частинками ґрунту; залежить від механічного і мінералогічного складу; її структурного стану, вологості, гумусованості, особливостей її сільськогосподарського використання.

Найбільшу зв’язність мають глинисті ґрунти, багаті мінеральним мулом, найменшої – піщані. Максимальна зв’язність спостерігається при вологості ґрунтів, близької до вологості зав’ядання. Зв’язність зростає при насиченні ґрунтів іонами натрію, тому що при цьому ґрунт диспергується. Зв’язність знижується при поліпшенні структури. Зв'язні ґрунти краще протистоять ерозії.

1. Дайте поняття щільності, щільності твердої фази, пористості ґрунту.
2. Назвіть фізико – механічні властивості ґрунту, дайте визначення, зазначте залежність від складу ґрунту, його фізико – хімічних властивостей і інших чинників.

1. Дюшофур Ф. Основы почвоведения. – М. : Прогресс, 1970.
2. Почвоведение. Под ред. И. С. Кауричева. – М. : Агропромиздат, 1988.
3. Почвоведение. Под ред. А. С. Фатьянова и С. Н. Тайчинова. – М: Колос, 1972.
4. Роде А. А., Смирнов В. Н. Почвоведение. – М. : Высшая школа, 1972.

 

Ґрунт як багатофазна, полідисперсна система спроможна поглинати й утримувати воду. У ній завжди знаходиться визначена кількість вологи. Утримання вологи у відсотках до маси сухого ґрунту (висушеної при 105°С) характеризує вологість ґрунту (її можна виражати у відсотках від обсягу ґрунту, у мм, у м³/га).

Вода надходить у ґрунт у виді атмосферних осадків, ґрунтових вод, при конденсації водяних парів з атмосфери, при зрошенні.

Ґрунтова вода – життєва основа рослин, ґрунтової фауни і мікрофлори.

Від складу води в ґрунті залежать інтенсивність біологічних, хімічних і фізико-хімічних процесів, які протікають у воді. Пересування речовин у ґрунті, водно-повітряний, живильний і тепловий режим, її фізико-механічні властивості, тобто найважливіші показники ґрунтової родючості.

Вода в ґрунті може знаходиться у всіх трьох станах: твердому (лід), рідкому і пароподібному.

Пароподібна вода. Утримується в ґрунтовому повітрі, у порах, вільних від води. Пари води надходять у ґрунт з атмосфери і постійно утворяться в ґрунті при випарі рідкої води і льоду. Вони переміщаються по профілі ґрунту й в атмосферу з током ґрунтового повітря і диффузіонно відповідно до градієнту тиску пару.

Ґрунтове повітря звичайно насичене парами води. Відносна вологість ґрунтового повітря близьке до 100%. На переміщення парів води в ґрунті великий вплив робить температура ґрунту. З підвищенням температури збільшується тиск водяного пари і він пересувається від теплих прошарків ґрунту до більш холодного. У зв'язку з цим у ґрунті спостерігаються висхідні і спадні сезонні і добові потоки водяного пари. Конденсуючись, пар переходить у рідку воду.

Тверда вода. Лід – потенційне джерело рідкої і пароподібної води. Ці воду безпосередньо не використовують рослини, хоча вона і може служити резервуар доступної вологи. Лід переходить у рідкий і пароподібний стан при температурі вище 0°С.

Рідка і пароподібна вода в ґрунті піддається впливу різноманітних природних сил: сорбційних, капілярних, осмотичних і гравітаційних. Під їхнім впливом змінюються властивості ґрунтової води, її рухливість і доступність рослинам.

На поверхні поділу твердої фази ґрунту з рідкої виявляються сорбційні і капілярні сили, природа яких обумовлена поверхневою енергією твердих часток і води.

Ґрунтові частки, володіючи поверхневою енергією, спроможні притягати дипольні молекули води. Поглинання твердими частками ґрунту молекул пароподібної і рідкої води називається процесом сорбції води.

Капілярні сили виникають на межі поділу тверда фаза ґрунту – вода і повітря в капілярних порах і обумовлені поверхневим натягом води і явищем змочування. Поверхневий натяг води – міра некомпенсованості молекулярних сил у поверхневому прошарку. Вода, змочуючи тверді частки, викликає утворення увігнутих менісків у капілярах, що призводить до створення негативного капілярного тиску за рахунок сил поверхневого натягу, що діють по дотичної до поверхні поділу тверда фаза ґрунту і вода. При негативному капілярному тиску вода піднімається й утримується в капілярних порах і може зробити стягуючу дію на стінки капілярів і викликати об'ємні деформації в ґрунті. Прямування води в капілярах обумовлюється різницею капілярних тисків, що виникають у результаті різноманітної кривизни менісків.

Сорбційні капілярні сили, що утримують воду, у ґрунті протистоять гравітаційним, під впливом яких створюється спадне пересування вологи.

Осмотичні сили. Осмотичні сили в ґрунті обумовлюються взаємодією іонів розчинених речовин (включаючи й обмінні катіони) із молекулами води. Конкретним вираженням осмотичних сил є осмотичний тиск ґрунтового розчину.

Потенціал ґрунтової вологи. При різноманітному вмісті води в ґрунті сили, що утримують воду, неоднакові. Тому, щоб оцінити рухливість і доступність рослинам вологи, необхідно мати уявлення про її енергетичний стан, або потенціалі ґрунтової вологи.

Потенціал ґрунтової вологи характеризує енергію утримання води. У ґрунті, насиченим водою, потенціал ґрунтової вологи практично дорівнює нулю. З зменшенням вологості потенціал падає, а негативне його значення