14. Аерація різних типів ґрунтів України.

15. Газообмін і його вплив на вміст со2 в атмосфері та сучасне потепління.

Динаміка ґрунтового повітря визначається сукупністю всіх явищ поступання, переміщення й трансформації газів у межах ґрунтового профілю, а також взаємодією газової фази з твердою, рідкою й живою фазами ґрунту. Процес обміну ґрунтового повітря з атмосферним називається аерацією, або газообміном. Газообмін здійснюється через систему повітроносних пор під дією дифузії, зміни температури ґрунту, барометричного тиску, рівня ґрунтових вод, зміни кількості вологи в ґрунті, вітру. Основним фактором аерації ґрунтів, газообміну між ґрунтом й атмосферою, є дифузія. Дифузія – це процес переміщення газів відповідно до їх парціального тиску.

Оскільки у ґрунтовому повітрі концентрація кисню завжди менша, а вуглекислого газу – більше ніж в атмосфері, то під впливом дифузії створюються умови для безперервного надходження кисню в ґрунт і виділення СО2 в атмосферу.

Зміна температури і барометричного тиску обумовлює газообмін, тому що при цьому відбувається стискування або розширення ґрунтового повітря.

Надходження вологи до ґрунту з опадами або при зрошенні викликає стискування ґрунтового повітря, його виштовхування з пор та поступання атмосферного повітря. Газообмін проходить і при випаровуванні води з ґрунту, коли звільнені пори і пустоти заповнюються атмосферним повітрям. Однак цей процес протікає повільно, і його роль у газообміні незначна.

Вплив вітру на газообмін незначний і залежить від швидкості вітру, макро- і мікрорельєфу і структури ґрунту. Внаслідок вітру відбувається конвективний обмін усією газосумішшю, але лише у поровому просторі поверхневих горизонтів, що контактують з атмосферо. Вплив вітру сильніше проявляється на пористих ґрунтах без рослинного покриву.

Перелічені фактори діють на газообмін комплексно, однак головним фактором надходження кисню в ґрунт та видалення вуглекислого газу є дифузія.

Дифузія газів у ґрунті проходить через пори аерації, тобто пори, зайняті повітрям.

Однак пористість аерації, вирахувана звичайним способом (різниця між загальною пористістю і вологістю ґрунту в об'ємних процентах), включає не тільки пори аерації, а й пори, зайняті защемленим повітрям, через які газообмін не проходить. Більше таких пор у важких безструктурних ґрунтах. Вважається, що нормальний газообмін між ґрунтовим і атмосферним повітрям здійснюється при пористості аерації 20% і сильно сповільнюється при 8-12%. Однак варто зазначити, що стан газообміну пов'язаний не тільки з сумарною кількістю пор, але і з їх розміром, який залежить перш за все від структури ґрунту. В структурному ґрунті, навіть при насиченні його водою до капілярної вологоємності, зберігається велика кількість крупних міжагрегатних пор аерації, які забезпечують нормальний газообмін. При зволоженні безструктурного ґрунту до повної вологоємності всі його пори заповнюються водою і газообмін припиняється.

Регулювання повітряного режиму ґрунтів здійснюється агротехнічними і меліоративними заходами. Велике значення мають також заходи із забезпечення нормального газообміну: руйнування кірки, що утворюється на поверхні ґрунту після випадання дощів або поливів, підтримання поверхні ґрунту в розпушеному стані, що поліпшує повітропроникність ґрунту та ін.

Поліпшення повітряного режиму особливо необхідне в зонах, де розповсюджені ґрунти з надлишковим зволоженням. Продуктивність угідь на болотних і заболочених ґрунтах лімітується поганою аерацією та нестачею кисню. Тому повітряний режим цих ґрунтів регулюють осушуванням, тобто одночасно з регулюванням водного режиму.

Існує думка, що вуглекислий газ атмосфери на 90% має ґрунтове походження. Процеси дихання, розкладання органічної речовини постійно поповнюють запаси СО2 . Вуглекислий газ забезпечує асиміляційний процес рослин. В той же час його надлишок у складі ґрунтового повітря (більше 3 %) пригнічує розвиток рослин, уповільнює проростання насіння, скорочує надходження води в рослинні клітини. Оптимальні рівні концентрацій СО 2 в складі ґрунтового повітря коливаються в межах 0,3 – 3,0%.