Новости
08.12.2016


08.12.2016


08.12.2016


07.12.2016


07.12.2016


18.05.2015

Рассмотрим прежде всего такие физические свойства почв, как ее удельный вес, абсолютный вес, порозность, связность, прилипание почвы к посторонним предметам и др. Все упомянутые свойства почвы имеют определенное отношение к жизни культурных растений, ибо их совокупностью характеризуется между прочим то механическое сопротивление, которое может оказывать та или иная почва движению и разрастанию корневой системы растений, а также то сопротивление, которое оказывает она орудиям механической обработки.
Удельный вес почвы находится, с одной стороны, в тесной зависимости от природы составляющих данную почву минералов, с другой — от количества содержащегося в ней перегноя. Удельный вес последнего не превышает 1,25—1,40 (в зависимости от степени его разложенности), тогда как удельный вес различных минералов значительно выше, что видно из следующей таблицы:

Удельный и абсолютный вес; порозность и связность почв

В среднем можно считать удельный вес большинства почв равным 2,5— 2,6 (у некоторых скелетных почв удельный вес может доходить до 3,0). Вот некоторые примеры:
Удельный и абсолютный вес; порозность и связность почв

Абсолютный вес почвы (т. е. вес определенного ее объема совместно с воздушными порами) находится в зависимости от ее удельного веса и от скважности (порозности).
Отнесенный к весу равного объема воды, он носил не так давно неудачное название «кажущегося удельного веса» — в отличие от того удельного веса («истинного»), о котором у нас была речь выше и который определяет отношение лишь твердых частиц почвы (без пор и без скважин) к весу равного объема воды.
Вот несколько цифр, характеризующих абсолютный вес некоторых почв (абс. вес 1 л в г):
Удельный и абсолютный вес; порозность и связность почв

Порозность (скважность) почвы — общий объем всех пор и других промежков между почвенными частицами.
Обычно наблюдается, что порозность почвы тем выше, чем мельче составляющие ее частицы, так:
Удельный и абсолютный вес; порозность и связность почв

Чтобы связать порозность почвы с некоторыми другими ее физическими свойствами (степенью ее аэрации, проницаемости для воды и пр.), необходимо принимать во внимание не только количественное содержание в данной почве пор и полостей, но и характер их, ибо в одном случае воздушных пор может быть очень много, но все они будут малого размера; в другом же, наоборот, полостей может быть мало, но размеры их очень крупны. В результате все упомянутые свойства данной почвы (водопроводимость, аэрация и пр.) будут совершенно иные, а именно: в мелкозернистых почвах, хотя порозность их, как мы видели выше, и велика, упомянутые явления могут в виду тонкости и мелкости пор выражаться в более слабом масштабе, чем у крупнозернистых, у которых горозность хотя и большая, но размеры этих пор более крупные и т. д.
Немаловажное значение при этом может сыграть между прочим форма составляющих почву частиц. Д. Мазуренко, исследуя физические свойства продуктов отмучивания подзола и лёсса, нашел, что, в то время как порозность механических элементов лёсса убывает по мере уменьшения величины частиц, для механических элементов подзола получается обратная зависимость (по отношению же к абсолютному весу наблюдалось совершенно обратное изменение; по мере уменьшения частиц он возрастал у лёсса и убывал у подзола). Это странное, на первый взгляд, явление следует, повидимому, объяснить формою частиц: последние у лёсса являются в виде чешуйчатых и плоских частичек (как в том можно убедиться исследованием в микроскоп), у подзола же — в виде шарообразных частичек.
В настоящее время, согласно данным Тимирязевской с.-х. академии, помимо общей скважности, различают еще капиллярную и некапиллярную скважности. Соотношение этих двух свойств между собой и обусловливает те важные явления в почве, о которых у нас речь будет ниже (водопроницаемость, водоподъемная сила, степень аэрации и пр.). В качестве оптимального выражения ныне намечается такое соотношение скважностей (при 50% общей скважности), когда больше половины приходится на долю некапиллярной скважности (т. е. 25% некапиллярной скважности от объема почвы или больше 50% некапиллярной скважности от общей).
Связность почвы есть сопротивление почвы той силе, которая стремится так или иначе разъединить ее частицы (сопротивление разрыву, разлому, раздавливанию и пр.), и служит выражением прочности, с которой частицы почвы удерживаются одна около другой.
Связность почвы тем выше, чем большей вязкостью и клейкостью она обладает, а эти два свойства находятся, в свою очередь, в тесной связи с присутствием в почве различных цементирующих начал, с тонкостью частиц (т. е. с механическим составом почвы), количеством коллоидальных соединений, даже внешнею формою составляющих почву частиц (так, частицы, имеющие, например, форму пластинок, склеиваясь друг с другом находящеюся между ними водою, отличаются большой связностью); далее, с количеством перегнойных веществ, а именно; присутствие последних уменьшает связность тяжелых глинистых почв и, наоборот, придает таковую легким песчаным почвам. Первое обстоятельство объясняется некоторыми исследователями (van Bemmelen) теми своеобразными физическими свойствами, которые присущи перегнойным коллоидам; обладая чрезвычайно малыми размерами, они облекают более крупные частицы глины и тем самым препятствуют их сцементированию, ибо связность между частицами самих этих коллоидов весьма незначительна. Thaer для подтверждения этих соображений прибавлял к взмученным глинистым частицам коллоиды и оставлял смесь до полного осветления раствора. Собранный осадок после высушивания дробился гораздо легче, чем осадок, получившийся при осаждении одной лишь глины.
Исследования Cameron и Gallagher касались изучения влияния на связность почв степени их увлажнения. Что касается почв мелкоземистых, то наименьшая их связность совпадает с некоторой средней их влажности, при отклонении каковой в ту или другую сторону связность почв увеличивается. Так, исследуя одну почву (содержащую частиц диаметром от 0,5 до 0,25 — мм 1,0 %; от 0,25 до 0,10 мм — 47,7 %; от 0,1 до 0,05— 30,4 %; от 0,05 до 0,005—18,8 %; менее 0,005—2,2 %), упомянутый исследователь нашел следующее соотношения между влажностью почвы (в %) и силой (весом), которую надо применить для вхождения ножа в почву:
Удельный и абсолютный вес; порозность и связность почв

Наибольшая связность этой почвы, соответствующая 0,36% влажности, совпадает в данном случае с тем физическим состоянием почвенной влаги, когда последняя, обволакивая пленкой почвенные частицы, удерживает их поверхностным натяжением этих пленок. Если, далее, допустить, что содержание воды, которая может быть удержана почвенными капиллярами, достигло своего максимума, то хотя твердые частицы и удерживаются водой с наибольшей силой, но остальные, некапиллярные промежутки почвы (остающиеся заполненными воздухом) оказывают в этом случае лишь ничтожное сопротивление входящему в почву клину (или ножу и т. п.). Когда же эти воздушные промежутки заполняются водой, то естественно, что сопротивление снова возрастает. В таком приблизительно смысле ищет Cameron объяснения наблюденным им фактам.
Данное объяснение не может быть, однако, приложимо к почвам легким, песчаным (Wollnу), связность которых наименьшая — при полной их сухости (в силу того, что в сухой песчаной почве частицы могут свободно передвигаться друг около друга); при повышении же влажности связность таких почв, как известно, прогрессивно повышается.
Существенное влияние оказывает на связность почвы и характер почвенного раствора: так, присутствие в нем таких солей, которые способствуют коагуляции мельчайших суспензий, уменьшает связность; наоборот, наличие в почвенном растворе таких солей, которые способствуют содержанию их во взвешенном состоянии (углекислые щелочи и пр.), увеличивает эту связность.
Уменьшению связности почв способствуют и такие явления, как замораживание, ибо указанный фактор представляется также способствующим коагуляции и т. д.
Вот некоторые конкретные данные, характеризующие сравнительную связность некоторых русских почв.
Количество килограммов, потребное для раздавливания почвенных кирпичиков (на 1 кв. см поперечного разреза кирпичика):
Удельный и абсолютный вес; порозность и связность почв

В области изучения связности почвы, ее вязкости, клейкости и пластичности последнее время имеется ряд интересных исследований Atterbеrg. Между прочим этот исследователь предложил и новый принцип физической классификации почв, основанный на определении их связности. Взяв кубики почвы со стороной в 2 cм и просушив их до 100° С, Atterberg определял, при какой нагрузке кубики эти раздавливались. На основании своих наблюдений автор все почвы по связности разделяет на следующие группы:
Удельный и абсолютный вес; порозность и связность почв

В частности почвы глинистые суглинистые Atterberg классифицирует, кроме того, по степени их пластичности, или способности к формовке выработанным им для этой цели методом (по исследованию верхней и нижней границ текучести, границы клейкости и границы скатывания в шнур).
В практическом отношении указанная выше классификация может представить большие удобства. По отношению к ряду почв России метод Atterberg (исследование верхней и нижней границ текучести, границы клейкости и границы скатывания) был с успехом применен М. Антоновой.
В последнее время грунтоведами разработан целый ряд специальных приемов изучения таких физико-механических свойств грунтов, как прилипание, размокание, размывание, усадка и т. п. Все эти методы могут быть в известной степени приспособлены, конечно, к изучению соответствующих свойств и почвенных образований.
He надо, однако, забывать, что все лабораторные методы изучения физических свойств почв и грунтов страдают большой условностью: объекты, идущие в анализ, совершенно деформируются предварительной подготовкой их к этому анализу — просушиванием, просеиванием и т. п. — и лишаются, таким образом, своей естественной структурности, строения, сложения и пр.
Необходимо, впрочем, оговориться, что последние годы ознаменовались выработкой целого ряда особых усовершенствованных приборов, помощью которых можно производить все эти исследования с большей точностью. Отметим прежде всего тот факт, что ныне мы имеем ряд почвенных буров таких систем, которые позволяют нам брать с поля почвенные образцы для исследования их физических свойств со сравнительно малой деформацией их естественных свойств (например, буры системы Геммерлинга — Сабанина, Вильямса — Качинского и др.). Далее, и самые методы изучения физических свойств почвы подвинулись в настоящее время далеко вперед.
В последнее время М. Пигулевским разработан метод пропитывания образца почвы, извлеченного особым выемным приспособлением, фиксажной массой (сплавом парафина, нафталина и спермацета). После такого пропитывания почва отвердевает, становится прочным, несыпучим телом, способным без разрушения выдерживать обработку строгальными, режущими и шлифовальными инструментами.
Применяя к такому образцу почвы различные макро- и микроскопические исследования, можно ближе подойти к изучению целого ряда присущих данной почве физико-механических свойств: ее порозности и сложения, структурности и пр.
Особенную ценность и достоверность приобретают, конечно, те методы исследования физических свойств почвы, которые применяются к последней не в лабораторной обстановке, а в условиях ее естественного залегания (in situ) и которые непременно базируются при этом на понятии о почве как совокупности генетически связанных друг с другом отдельных ее горизонтов, затрагивая таким образом своим изучением не один лишь поверхностный горизонт почвы (как это часто мы наблюдаем), а всю почвенную толщу, т. е. все части единого целого.