Понятие о почвенном воздухе и история изучения воздушной фазы почвы. Рассмотрение основных характеристик почвенного воздуха и ознакомление с химическим составом воздушной фазы почвы. Изучение воздушного режима почвы и приемов его регулирования.
Аннотация к работе
Динамика CO2 и O2 связана с жизнедеятельностью почвенных животных, микроорганизмов и растений, а также газообменом почвы с атмосферным воздухом. При окислении органического вещества почвы происходит круговорот углерода, азота, фосфора и других элементов питания. Косвенное влияние недостатка кислорода в почве связано с понижением окислительно-восстановительного потенциала, развитием анаэробных процессов, образованием токсичных для растений соединений, снижением доступных питательных веществ, ухудшением физических свойств почвы. Все это в конечном итоге способствует снижению плодородия почвы и урожая растений. От содержания влаги в почве и температуры зависят биологические и биохимические процессы, а, следовательно, интенсивность потребления кислорода и продуцирование диоксида углерода.Часть объема всей почвы, занятая воздухом, носит название общей пористости почвы. Околелова (2013) доказала это, проведя анализ и выявив, что атмосферный и почвенный воздух обычно имеют следующие составы (воздух/почва): азота-78/78(86)%, кислорода - 21/10(20)%, углекислого газа - 0,03/0,1(15)%, аргона - 0,93%, на долю неона, криптона, ксенона, озона, радона, водорода приходится всего 0,01%. Так, диоксид углерода - конечный продукт минерализации органического вещества в почвах, азот и его окислы-продукты денитрификации, водород - продукт азотфикации и различных типов брожения, летучие карбоновые кислоты отражают напряженность анаэробиоза в почвах, а содержание кислорода - его уровень. Ряд газов, например, H2S образуются в почвах, там же трансформируются и, видимо, не поступают в аэротоп (локальную атмосферу биогеоценоза); другие (CO, CO2, H2, CH4, N2O) образуясь в почвах, формируют вместе с газовыделениями наземных организмов состав аэротопа. Следовательно, если бы все образующееся оставалось в почве, сравнительно быстро мог быть израсходован весь кислород из почвенного воздуха и весь объем, ранее занятый кислородом, был бы занят углекислотой.Состояние и поведение почвенного воздуха в профиле почвы определяется совокупностью ряда физических свойств почв, которые называются воздушно-физическими свойствами. Общей воздухоемкостью почв называют максимально возможное количество воздуха, выраженное в объемных процентах, которое содержится в воздушно-сухой почве. Почвенный воздух, размещенный в капиллярах малого диаметра, характеризует капиллярную воздухоемкость почв. Высокий процент капиллярной воздухоемкости указывает на малую подвижность почвенного воздуха, затрудненную транспортировку газов в почвенном профиле и за его пределы, на высокое содержание защемленного и сорбированного воздуха. Существенное значение для обеспечения нормальной аэрации почв имеет некапиллярная воздухоемкость или порозность аэрации, то есть воздухоемкость меж агрегатных пор.Воздухопроницаемость контролирует скорость газообмена между почвой и атмосферой. Она зависит от гранулометрического состава почвы и ее оструктуренности, от плотности сложения, влажности, от величины и конфигурации порового пространства, трещиноватости, степени перерытости почвенной мезофауной. Особое внимание при исследовании воздухопроницаемости следует обращать на состояние поверхности почвы, ее разрыхленность, наличие корок, трещин. Обмен газами между почвенным воздухом и атмосферой называется аэрация (газообменом или воздухообменом) почвы. Наибольшее значение имеет: 1) Атмосферные условия - суточная и сезонная амплитуда колебаний атмосферного давления, суточная и сезонная динамика температур, температурные градиенты на поверхности раздела почва-атмосфера, турбулентность атмосферного воздуха, количество осадков и характер их распределения.Газы, заполняющие свободное от воды поровое пространство почвы, называются почвенным воздухом.Свободный почвенный воздух - это смесь газов и летучих органических соединений, свободно перемещающаяся по системам почвенных пор и сообщающаяся с воздухом атмосферы. Свободный почвенный воздух обеспечивает аэрацию почв и воздухообмен между почвой и атмосферой. Защемленный почвенный воздух - воздух, который находится в порах, со всех сторон, изолированных водными пробками. Защемленный воздух слабоподвижен, участвует в газообмене между почвой и атмосферой только путем диффузии через водную среду, что на несколько порядков ниже, чем скорость диффузии в газовой фазе. Чем более дисперсна почва, тем больше ее удельная поверхность, тем выше силы поверхностного натяжения, тем большее количество газов она может адсорбировать при определенной температуре.Изменение концентраций газов в почвенном воздухе происходит, главным образом, вследствие процессов жизнедеятельности микроорганизмов, дыхания корней и почвенной фауны, а также в результате окисления мертвого органического вещества и продуктов жизнедеятельности организмов. Увеличение доступа кислорода при улучшении аэрации приводит к окислению сероводорода и неэквивалентному поглощению O2. в щелочных почвах, содержащих поглощенный натрий и имеющих в составе солей нормальную соду, применение в мелиоративных целях кислот
План
Содержание
Введение
1. Понятие о почвенном воздухе и история изучения воздушной фазы почв
2. Воздушные свойства почвы
2.1 Воздухоемкость
2.2 Воздухопроницаемость
2.3 Аэрация
3. Почвенный воздух и его характеристика
3.1 Формы почвенного воздуха
3.2 Состав почвенного воздуха
4. Воздушный режим почвы и приемы его регулирования
5. Воздушные режимы почв России
Список использованных источников
Введение
Воздушный режим почв - это изменение состава и концентрации почвенного воздуха в профиле почвы во времени (за определенный промежуток времени). Воздушный режим почв характеризуется обычно суточной, сезонной, годовой и многолетней динамикой O2 и СО2. Динамика CO2 и O2 связана с жизнедеятельностью почвенных животных, микроорганизмов и растений, а также газообменом почвы с атмосферным воздухом.
Почвенный воздух - один из факторов жизни растений. Кислород воздуха необходим для прорастания семян, дыхания корней растений, почвенных микроорганизмов. Он участвует в реакциях окисления минеральных и органических веществ. При окислении органического вещества почвы происходит круговорот углерода, азота, фосфора и других элементов питания. При недостатке кислорода ослабляются дыхание, обмен веществ, а при отсутствии в почве свободного кислорода прекращается развитие растений. Косвенное влияние недостатка кислорода в почве связано с понижением окислительно-восстановительного потенциала, развитием анаэробных процессов, образованием токсичных для растений соединений, снижением доступных питательных веществ, ухудшением физических свойств почвы. Все это в конечном итоге способствует снижению плодородия почвы и урожая растений.
Динамика О2 и СО2 почвенного воздуха зависит от типа почвы, ее физических и биологических свойств, химического состава, времени года, погодных условий, а также от использования земель. В обрабатываемой почве состав воздуха обусловлен агротехникой и фазой развития возделываемой культуры. От содержания влаги в почве и температуры зависят биологические и биохимические процессы, а, следовательно, интенсивность потребления кислорода и продуцирование диоксида углерода. Огромное количество почвенных организмов в процессе дыхания потребляют кислород и выделяют СО2. Основные потребители кислорода в почве - корневые системы растения, микроорганизмы и почвенные животные. воздушный почва химический фаза
Таким образом, почвенный воздух играет большую роль в росте и развитии растений, жизни микроорганизмов, в процессах почвообразовании и многом другом. Именно поэтому этот вопрос на сегодняшний день крайне актуален и нуждается в исследовании.
Цель работы: на основе обзора научной литературы раскрыть понятия воздушные свойства, воздушный режим почвы и приемы их регулирования.
Задачи курсовой работы: 1) Ознакомиться с историей изучения почвенного воздуха и основными понятиями о почвенном воздухе.
2) На основе обзора литературы выявить основные свойства воздушной фазы почв: воздухоемкость, воздухопроницаемость и аэрация.
3) Выявить основные характеристики почвенного воздуха и ознакомиться с химическим составом воздушной фазы почвы.
4) На основе обзора литературы показать воздушные режимы почв России и приемы его регулирования.