2020-05-25
497
К физико–механическим свойствамотносятся пластичность, липкость, набухание, усадка, связность, твердость и удельное сопротивление.
Пластичность – способность почвы изменять свою форму (деформироваться) без образования трещин под воздействием внешних сил сохранять эту форму после прекращения механического воздействия. Пластичность зависит от влажности и илистой фракции. Сухие почвы не обладают пластичностью. Избыточно увлажненные почвы начинают течь и теряют пластичность. Различают верхний и нижний пределы пластичности. Верхний определяется величиной весовой влажности, при которой почва начинает течь, нижний – при которой почву ещё можно раскатать в шнур диаметром 3 мм без образования трещин. Пластичность зависит от гранулометрического, минералогического и химического составов, состава обменных катионов. Наибольшей пластичностью обладают глинистые почвы, наименьшей – песчаные. Чем выше пластичность, тем почва больше подвержена образованию колеи на её поверхности при проходе агрегатов.
Липкость – способность влажной почвы прилипать к другим телам. Это свойство проявляется в определенных пределах влажности, когда сцепление между почвенными частицами меньше, чем между ними и соприкасающимися предметами. Она определяется силой, необходимой для отрыва металлической пластинки от почвы, выражается в г/см2. По липкости почвы подразделяют: предельно вязкие (>15 г/см2), сильновязкие (5–15 г/см2), средневязкие (2–5 г/см2) и слабовязкие (<2 г/см2). Наибольшей липкостью обладают тяжелые бесструктурные и слабооструктуренные почвы. Насыщенность ППК ионами кальция снижают липкость, внедрение в ППК иона натрия её увеличивает.
Набухание – увеличение объёма почвы при увлажнении. Выражается в объёмных процентах от исходного объёма почвы. Это свойство связано со способностью коллоидов почвы сорбировать воду и образовывать гидратные оболочки вокруг минеральных и органических частиц. Объём глинистых коллоидов может увеличиваться может увеличиваться в 2 раза. Повышению набухаемости способствует внедрение иона натрия в ППК. Набухание – отрицательное свойство, оно может привести к выпиранию почвенной массы.
Усадка – сокращение объёма почвы при высыхании. Это явление обратно набуханию зависит от тех же факторов. Чем выше набухание почвы, тем сильнее её усадка. Выражается она в процентах от объёма исходной почвы. Усадка может вызвать разрыв корней, приводит к образованию трещин. Это свойство почвы способствует непроизводительной потере влаги за счет испарения.
Связанность – способность почвы сопротивляться внешнему усилию, которое стремиться разъединить почвенные частицы. Выражают её в кг/см2. Связанность зависит от сил сцепления между частицами почвы, гранулометрического, минералогического и химического составов, влажности, обменных катионов. Наибольшей связанностью обладают глинистые почвы и почвы, содержащие большое количество обменного натрия. Невысокую связанность имеют песчаные почвы. Оструктуренные почвы имеют меньшую связанность. Минимальная связанность наблюдается при влажности, близкой к влажности завядания.
Учет связанности имеет большое значение для качества технологических операций – рыхления, перемешивания почвенных слоев, вспашки и т.п. Эти приемы должны выполняться при наименьшей связанности почвы. Определение такого состояния связано с понятием «физическая спелость почвы».
Физическая спелость– состояние почвы, при котором она хорошо крошится на комки, не прилипая к орудиям обработки. Она определяется влажностью и зависит от тех же факторов, что связанность и липкость. Физическая спелость среднесуглинистых почв наступает при следующей их абсолютной влажности:
- дерново-подзолистые – 12–21 %;
- серые лесные – 15–23 %;
- черноземы – 15–24 %;
- каштановые – 13–25 %;
- каштановые солонцеватые – 13–20 %.
Чем тяжелее гранулометрический состав, тем ′уже интервал физической спелости во времени и по показателям влажности.
Биологическая спелость – температурное состояние почвы, при котором развиваются биологические процессы (прорастание семян, активность микроорганизмов и др.). Для большинства почв она близка к 10о С.
Удельное сопротивление – усилие, затраченное на подрезание пласта, его оборот и трение о рабочую поверхность. Измеряют в килограммах, приходящихся на 1 см2 поперечного сечения пласта, поднимаемого плугом.
С этой величиной связаны нормы выработки машин и тракторов, расход топлива и смазочных материалов.
Общие физические и физико-механические свойства почвы, их агроэкологическая оценка и приемы по регулированию.
К физико-механическим свойствам относятся деформационные (сжимаемость), реологические (пластичность, липкость, набухание) и прочностные (связность, твердость, сопротивление при обработке):
Сжимаемость – уменьшение объема почв (уплотнение) под действием внешнего давления. Характеризуется коэффициентом уплотнения и измеряется в см2/кг.
Пластичность - способность почвы изменять свою форму под влиянием внешних воздействий с сохранением при этом сплошности. Пластичность обусловлена содержанием ила и коллоидов, их составом и влажностью почвы.
Липкость – свойство влажной почвы прилипать к другим телам. Она обусловлена ГМС, содержанием гумуса и составом обменных катионов.
Усадка – уменьшение объема почвы при её высыхании. Выражается в % к первоначальному объему почвы.
Набухание – увеличение объема почвы при увлажнении.
Связность – способность почв противостоять внешнему усилию, направленному к разъединению частиц путем раздавливания или сдвига.
Твердость почвы – сопротивление, которое она оказывает проникновению в нее какого-либо тела под давлением
Удельное сопротивление почвы – усилие, потраченное на подрезание пласта, его оборот и трение о рабочую поверхность.
С физическими свойствами, особенно с липкостью, связано очень важное свойство почвы – физическая спелость – состояние влажности при которой почва хорошо крошится на комки, не прилипая при этом к орудиям обработки.
Оптимизация физических и физико-химических свойств почвы достигается при проведении целого ряда почвоулучшающих мероприятий: известкования, гипсования, осушения, орошения, внесения мелиоративных доз торфа, пескования тяжелых почв, глинования легких, травосеянья и другое.
