Proprietățile aerului și regimul de aer al solurilor

În solurile - sisteme poroase - într-o anumită cantitate de aer prezent sol (mediu de gaz). Este important, componenta cea mai dinamică a solului este strâns cu faze solide și lichide ale unui sol viu. Aerul din sol este sursa de oxigen pentru respirație a rădăcinilor plantelor, microorganisme aerobe și faunei solului.

aerul din sol - un amestec de gaze și compuși organici volatili care umplu porii solului, fără apă.

oxigen a aerului din sol este implicat activ în reacțiile chimice ale substanțelor minerale și organice.

Unele elemente chimice sunt oxidate, transformate într-o formă solubilă (fier, mangan), alții dobândesc o solubilitate mai mare (sulf, crom, vanadiu), încetinirea sau accelerarea migrării elementelor chimice. Oxidarea materiei organice din sol determină circulația carbon, azot, fosfor, sulf și alte substanțe chimice biologice importante.

aerul Solul este o sursă de dioxid de carbon pentru plante folosite în fotosinteză. Din cantitatea totală de CO2. va crea o recoltă de 38 până la 72% este furnizat planta din sol.

Solul este aerul în sol, în trei stări: libere, adsorbite și solubile.

aer sol liber, în timp ce în porii mari noncapillary capilare ale solului, se mișcă liber în ea, asigură aerarea solului și schimbul de gaze între sol și atmosferă.

Aerul adsorbit sol - gaze și compuși organici volatili adsorbiți pe suprafața particulelor de sol. Cu cât este mai dispersat solul, mai conține gaz adsorbit la o temperatură dată. Adsorbția gazelor este mai pronunțată în solurile compoziției granulometrice grele, bogate in materie organica. Gaze în funcție de proprietățile lor sunt adsorbiți în această secvență: N2 <О2 <СО2

Aerul din sol dizolvat - gazele dizolvate în apa din sol. Solubilitatea gazelor în apă crește sol cu ​​concentrația acestora în temperatura aerului din sol și sol liber este coborât. Cel mai ușor solubil în apă, amoniac, hidrogen sulfurat, bioxid de carbon.

Cantitatea de gaze dizolvate se supune Henry fazei de echilibru:

În sol sub diferite concentrații de gaz, temperaturi, presiuni, procesele de sorbție de umiditate au loc în mod continuu - desorbtie dizolvare - degazare. În timp ce în starea de echilibru dinamic, sistem de aer din sol este asociat cu variabilitatea condițiilor termodinamice și activitatea biologică.

Oxygen rădăcinile plantelor Cerere satisfăcută în principal din cauza aerului din sol liber implicat continuu în schimbul de gaze între sol și atmosferă.

COMPOZIȚIE SOLULUI FĂRĂ AER

Primele informații despre compoziția aerului din sol au fost obținute de către J. Boussingault în 1824 În prima jumătate a secolului XX. cunoașterea aerului din sol reumplut lucrări AG Doyarenko, B. Keane, E. Russ-lyaidr.

Compoziția liberă a aerului din sol diferă de atmosferic (tabelul. 35).

35. Octave atmosferică și aerul din sol (% volum)

În compoziția aerului din sol constant prezent compus organic volatil (rece, 1953) formate în procesul de microorganisme. Dintre acești compuși pot fi hidrocarburi, alcooli, esteri, aldehide. Aceste substanțe pot fi absorbite de către rădăcinile, promovarea creșterii plantelor și de a îmbunătăți nivelul de trai.

Aerul din sol și prezența produșilor de descompunere gazosi elementelor radioactive - emanații.

Dintre toate gazele de aer din sol oxigen și carbon mai dinamic dioxidul. Diferite concentrații de oxigen și dioxid de carbon în aerul din sol este determinată pe de o parte, intensitatea consumului de oxigen și producția de CO2. iar pe de altă parte - o rată de schimb de gaze între sol și aerul atmosferic. Izolarea CO2 din sol în stratul de suprafață al atmosferei se numește respirația solului. În condiții de bună aerare de oxigen absorbit de sol mai mult decât dioxidul de carbon este eliberat.

Raportul de dioxid de carbon în aerul din sol cu ​​conținutul de oxigen al respirației se numește coeficient.

Pentru solurile cu un raport de schimb de gaze sărace este mai mare decât unu. In astfel de soluri sunt procese anaerobe. O parte din CO2 se poate lega chimic pentru a forma hidrocarburi. Acest proces este numit de retenție de C02. Retenție depinde de pH-ul: la pH <5 она не происходит. В щелочном интервале ретенция протекает очень интенсивно. Поэтому для почв засоленного ряда коэффициенты дыхания невысокие (0,16-0,35).

Bioxidul de carbon format în sol, în principal prin procese biologice. Parțial CO2 poate intra aerul din sol și a apelor subterane ca urmare a desorbția fazelor solide și lichide ale solului. O cantitate de CO 2 poate fi format datorită conversiei bicarbonatului în carbonat în timpul soluțiilor de sol de evaporare: Ca (NSO3) 2 → CaCO + H2 0 + CO2. prin expunerea la soluri acide carbonați, precum și datorită oxidării chimice a materiei organice.

PROPRIETĂȚI AIR SOLULUI

Cele mai importante proprietăți ale solurilor sunt vozduhoemkost aer, permeabilitate la aer, aerisire.

Cantitatea maximă de aer care poate fi în sol, exprimate în procente de volum, denumit totalul solurilor vozduhoemkostyu (RO.V.). Acesta poate fi definit prin formula

sol Vozduhoemkost depinde de distribuția dimensiunii particulelor, adăugarea, gradul ostrukturennosti.

O distincție este de asemenea capilară și vozduhoemkost noncapillary. Capillary vozduhoemkost caracterizează cantitatea de gaz din sol dispuse în porii capilari. Cele mai multe capilare vozduhoemkostyu compoziție granulometrică grele de sol dens diferit structură,.

Pentru a asigura o aerisire corespunzătoare a solului are cea mai mare valoare noncapillary vozduhoemkost sau porozitate aerarea - vozduhoemkost porii inter-agregate, fisuri, mișcă viermi rădăcini. Este conectat cu aerul liber de sol. vozduhoemkost Noncapillary la capacitate câmp este de o importanță deosebită pentru aerisire. Dacă vozduhoemkost la capacitatea de câmp este mai mică de 15%, aerarea este insuficientă sol pentru a asigura o compoziție favorabilă a aerului din sol. sunt create condiții optime pentru schimbul de gaze atunci când conținutul aerului în solurile minerale de 20-25%, în turbă - 30-40%.

Capacitatea de a trece printr-un aer de sol se numește permeabilitate la aer. Această proprietate determină rata de schimb de gaze între sol și atmosferă. Aceasta depinde de compoziția granulometrică a solului, starea sa structurală, structura spațiului porilor. In vivo permeabilitate variază în limite largi - de la 0 la 1 l / s și mai sus.

procesele de schimb de aer din sol cu ​​aerare atmosferică sau schimbul de gaze este numit. Schimbul de gaze prin sistemul de pori de sol pneumatic, comunicând între ele și cu atmosfera. Schimbul de gaze se datorează mai multor factori: difuzie, schimba temperatura solului și presiunea barometrică, prin variația cantității de umiditate în sol sub presiune ploaie, irigare, evaporare, influența vântului, o schimbare a nivelului apei subterane sau vados.

Release în umiditatea solului de ploaie sau irigare determină comprimarea aerului din sol, împingând-l și aspirarea aerului.

Modificarea temperaturii solului și presiunea atmosferică, vântul și nivelul apelor subterane determină, de asemenea, o schimbare volumetric de aer în sol și, ca urmare, să afecteze schimbul de gaze.

Cu toate acestea, un factor major în schimbul de gaze din sol este de difuzie. Acesta este mecanismul de bază al transportului în masă a gazelor în sol și transportul gazului între sol și atmosferă. Prin mutarea de difuzie a gazului înțeles în funcție de presiunea lor parțială. Sub influența condițiilor de difuzie pentru O2 continuu în CO2 din sol și eliberarea în atmosferă.

Coeficientul de difuzie este volumul de gaz (în cm3) care trece pe secundă prin 1 strat de suprafață cm2, la o putere de 1 cm și un gradient de concentrație egală cu unitatea.

Coeficienții de difuzie a gazelor din sol (D) și în atmosferă (Do) sunt diferite. Difuziunea gazelor prin sol se produce în 2-20 de ori mai lent decât în ​​atmosferă. Raportul dintre coeficientul de difuzie în sol în atmosferă a coeficientului de difuzie () mai mică decât unitatea.

MODUL DE AER SOLULUI și în Regulamentul

rare sol aerian - un set de toate fenomenele de aer în sol, mișcarea lor în acesta și a fluxului, precum și fenomene de schimb de gaz între aerul din sol, faze solide și lichide și izolarea gazelor individuale aportul populației solului vii.

Regimul de aer solurilor expuse la zi cu zi, de sezon, anual și variabilitatea pe termen lung și este direct proporțional cu diferitele proprietăți ale solului, condițiile meteorologice, natura vegetației, agricultura.

Pentru o creștere normală a plantelor este necesară optimizarea regimului de aer a solului. Îmbunătățirea regimului de aer din sol este deosebit de important în cazul în care apar solurile cu o umiditate excesivă temporară și utilizarea agricolă a solurilor umede.

Pe solurile argiloase și granulometria lut adesea crusta solului structură, format. Cu o densitate ridicată și porozitate scăzută, crusta solului deja la 17% umiditate (22% din volumul de sol) previne aerare normala.

Deoarece modul de aer optim depinde în principal de starea de umiditate a solului, tehnicile de control a apei și a altor moduri și metodele sunt modul de reglare a aerului.

Tehnici cum ar fi cultivarea solului, reglarea reacției, aplicarea îngrășămintelor organice și minerale, irigarea sau drenarea solurilor activează procesele biologice din sol, creșterea ratei de respirație sunt prezența umezelii disponibile. Metode importante de reglementare a regimului de aer, în special în solurile cu emisii reduse de humus ale compoziției granulometrice grele, sunt, de asemenea, crearea unui strat de arătură adâncă, slăbirea subsolului, eliminarea crustei solului. Pentru solurile minerale o mare importanță în stabilirea modului optim de aer este o îmbunătățire a stării și humus structura lor.

întrebări de control și sarcini

1. Dă conceptul de aer din sol, numesc partea principală, spre deosebire de aer. 2. Care este semnificația aerului a solului în productivitatea vieții solului și a plantelor? 3. Care este schimbul de gaze este și ce factori determină ea? 4. Lista și descrierea proprietăților aerului ale solului. 5. Dă conceptul regimului de aer și să descrie metodele de optimizare.