7.4. Общие физические свойства почв

К общим физическим свойствам почвы относят её плотность, плотность твердой фазы и пористость. Плотность почвы является ее основной физической характеристикой, определяющей соотношение твёрдой, жидкой и газообразной фаз. Поэтому она влияет на водный, воздушный и тепловой режимы, отражает сочетание и функциональную связь между агрофизическими факторами почвенного плодородия (318). Плотность твердой фа-зы почвы зависит от соотношения в ней органических и минеральных веществ.


Плотность и плотность твердой фазы почвы определяют её общую пористость, размеры пор, соотношение капиллярной и некапиллярной пористости, скорость впитывания и удержания влаги, соотношение воды и воздуха в почве. От неё зависит интенсивность передвижения радионуклидов с растворами, илистыми и глинистыми частицами в почвенной толще, а также обеспеченность растений водой и катионами.


В течение вегетационного периода почва уплотняется до состояния равновесной плотности. Выделяют два вида уплотнения - естественное и механическое. Первое - происходит под влиянием массы самой почвы, атмосферных осадков, попеременного высыхания и увлажнения, а также корней растений. Механическое уплотнение является следствием воздей-ствия сельскохозяйственных машин и орудий (363).


Плотность почвы оказывает существенное влияние на подвижность почвенной влаги в па-хотном горизонте. Установлено (227), что наибольший расход воды, а значит, и наибольшая скорость передвижения почвенной влаги происходит при плотности 1,1-1,2 г/см3 на суглинистой и 1,25-1,35 г/см3 на супесчаной почве. При рыхлом сложении почвы расход воды значительно меньше в результате наличия большего количества некапиллярных пор в слое 0-10 см. При плотности более 1,30-1,35 г/см3 расход влаги снижается за счёт уменьшения размеров капиллярных пор.


Плотность изучаемых дерново-подзолистых почв неодинакова. На Клинцовском КПУ она выше, чем на Новозыбковском. По величине общей пористости эти почвы существенно не различаются (табл. 49, 50).

Таблица 49

Общие физические свойства дерново-подзолистых почв на двучлене с мореной снизу (Новозыбковский КПУ)

Таблица 50

Общие физические свойства дерново-подзолистых почв на флювиогляциальных отложениях (Клинцовский КПУ)

Резкое повышение плотности при переходе от гумусового к подзолистому горизонту, характерное как для естественных, так и для агрогенных почв, полностью соответствует уменьшению в этой части профиля гумуса и, как указывает В.К. Пестряков (318), является важнейшим генетическим признаком дерново-подзолистых почв. Высокая плотность подзолистого горизонта является отражением процесса почвообразования и может служить одним из критериев в оценке его характера.


В агроэкосистемах увеличивается плотность дерново-подзолистых почв и снижается их общая пористость по сравнению с естественными аналогами. Эти негативные процессы усиливаются при нарастании степени агрогенного воздействия (табл. 49, 50).


В естественных экосистемах плотность серых лесных почв ниже, чем дерново-подзолистых (табл. 49 - 52). Серые лесные почвы, расположенные в блюдцах, отличаются от серых лесных почв, лежащих на соседних гривах, значительно меньшей плотностью в средней части профиля, где находится второй гумусовый горизонт, и более высокой плотностью нижней части профиля и материнской породы.

Таблица 51

Общие физические свойства серых лесных почв (Стародубский КПУ № 1, на гривах)

Таблица 52

Общие физические свойства серых лесных почв со вторым гумусовым горизонтом
(Стародубский КПУ № 2, в западинах)

Общая пористость серых лесных почв в целом выше, чем дерново-подзолистых (табл. 49 - 52). В серой лесной почве естественной экосистемы на гриве этот показатель с глубиной плавно снижается. В серых лесных почвах западин отмечается значительное увеличение общей пористости во втором гумусовом горизонте (табл. 52).


Длительное использование серых лесных почв в полевых агроэкосистемах, насыщенных пропашными культурами, увеличивает их плотность и снижает общую пористость в верхней части профиля по сравнению с естественными аналогами. Это явление усиливается по мере нарастания степени агрогенного воздействия (табл. 51, 52)

В почвах пойменных экологических подсистем плотность заметно варьирует (рис. 53). По мере перехода от дерновых почв прирусловий к луговым почвам центральных частей пойм и лугово-болотным почвам притеррасий, плотность верхних генетических горизонтов уменьшается. Это обусловлено увеличением содержания живых корней, растительных остатков и гумуса. Можно предположить, что при столь разных физических условиях в почвах пойменных экологических подсистем складываются неодинаковые условия для поведения радионуклидов.

Таблица 53

Плотность почв пойменных экологических подсистем, г/см3

Пойменная
экологическая подсистема

Слой
почвы,
см

КЭУ

Суражский

Жуковский

Лопатнинский

Перевозский

Батуровский

Прирусловье

0-5
5-10

1,8
1,6

1,2
1,5

0,8
1,2

1,7
1,5

1,6
1,6

Центральная пойма (канареечниковый травостой)

0-5
5-10

0,3
0,5

0,5
0,9

0,4
0,7

1,1
0,9

-
-

Центральная пойма (манниковый травостой)

0-5
5-10

0,4
0,5

0,4
0,8

0,2
0,3

0,4
0,5

0,4
0,7

Притеррасье

0-5
5-10

0,8
1,2

0,3
0,4

0,2
0,3

1
1,3

0,6
0,7