2. Свойства почвы.

Поглотительная способность почвы. Количество воды в почве постоянно меняется. После дождей ее больше, в засуху меньше. Значит, и различная крепость почвенного раствора, что не может не сказаться на состоянии растений. Но на помощь растению приходят свойства питающей его почвы, и главным образом ее глинистых частиц и перегноя, которые в некоторых пределах регулируют крепость раствора. Когда концентрация раствора возрастает, почва поглощает из него часть веществ. Происходит это по разным причинам, одни вещества более прочно поглощаются твердой частью почвы, образуя вместе с нею новые трудно растворимые соединения и соли. Это можно сказать о железе, фосфорной и угольной кислотах и т.д. Другие, например кальций, калий, натрий, магний, лишь притягиваются из раствора к поверхности почвенных частиц (это 2поглощающий комплекс почвы»), концентрируются в слоях воды, наиболее близких к этим частицам (в так называемом диффузном слое), и вытесняют из них другие элементы. Так, из раствора поглощается кальций, а в раствор вытесняется магний и натрий. Может быть и наоборот. Обычно поглощаются те элементы, которых больше в почвенном растворе. Наконец, третьи вещества в случае значительного увеличения концентрации почвенного раствора могут выпадать из него в виде кристаллов: известь в черноземных почвах, известь и гипс в каштановых почвах и т.д.

Способность почвы, твердой ее части, поглощать из водного раствора и связывать некоторые вещества и соли называется поглотительной способностью почвы.

Почва не забирает поглощенные вещества безвозвратно. Они лишь сохраняются в ней до того момента, когда увеличится количество воды и когда растение потребует их через свою корневую систему. При увеличении влажности почвы часть веществ непременно снова перейдет в почвенный раствор. Хорошо поглощают вещества почвы, богатые глинистыми частичками и перегноем.

Реакция почвы. Реакция почвы (кислотность, щелочность) в сильнейшей степени зависит от, того, какие вещества поглощены ею. Если почва (твердая ее часть) поглотила водород или алюминий, она будет кислой; почва, забравшая из раствора натрий, будет щелочной, а почва, насыщенная кальцием, будет иметь нейтральную среду, т.е. среднюю реакцию. В природе различные почвы имеют и разную реакцию. Например, болотные и подзолистые, а также красноземы отличаются кислотностью, солонцы – щелочностью, а черноземы – средней реакцией. Водород содержится в воде и в различных кислотах. Возможно, его выделяют в почвенный раствор и корни растений. Натрий находится в поваренной и других солях, кальций – в извести, в гипсе и в других соединениях. Алюминия много в различных минералах, в бокситах и др.

Водопроницаемость почвы. Выпадая на поверхность почвы в виде осадков, вода под влиянием силы тяжести просачивается в ней по крупным скважинам и рассасывается по тонким скважинам, или капиллярам, окружая сплошным слоем почвенные частицы. Чем крупнее почвенные частицы (например, в песке), тем больше и ходы между ними и тем легче через такую почву будет проникать вода. Наоборот, в почве (например, глинистой), богатой мельчайшими частицами, ходы между ними чрезвычайно малы. Вода в глинистые почвы просачивается в сотни раз медленнее, чем в почвы песчаные. Проникает она в почвы в этом случае главным образом по трещинам, червоточинам и по ходам старых истлевших корней.

Влагоемкость почвы. Попадая в почву, вода смачивает почвенные частички, окружая их многими слоями. Вода прилипает к почве, и почва прочно удерживает ее в силу своей поверхностной энергии. Способность почвы удерживать воду при условиях свободного ее стекания называется влагоудерживающей способностью почвы, а количество воды, которое при тех же условиях сохраняет почва, - влагоемкостью почвы.

Влагоемкость у разных почв разная. 100 г глинистой почвы, богатой перегноем удерживает в себе 50 г воды (50%) и больше, а 100 г песчаной почвы – только от 5 до 25 г (5-25%). В большинстве случаев пахотный слой суглинистых и глинистых почв удерживает на 100 г почвы от 30 до 40 г воды (30-40%); торфяные почвы отличаются высокой влагоемкостью: 100, 200, 300% и более.

Различные формы воды в почве. Вода, содержащаяся в почве, неодинакова по своему качеству. Можно выделить шесть ее главных категорий:

1. Вода прочносвязанная, несвободная, которая сильно притягивается почвенными частичками и растениям почти совсем недоступна. В природе встречаются две формы такой воды – гигроскопическая и максимально гигроскопическая. Первая содержится в воздушно-сухой почве. Вторая форма прочносвязанной адсорбированной воды поглощается почвой из атмосферы. Обе эти формы воды в почве передвигаются лишь в виде пара.

2. Рыхлосвязанная вода. Это вода пленочная. Она обладает еще высоким напряжением, и, хотя может передвигаться в почве в жидком виде, интенсивность передвижения ее крайне замедленна. Поэтому пленочная вода – слабый переносчик солей, и она с трудом доступна растениям.

3. Вода капиллярная. Она занимает средние по величине поры в почве. Вода свободная, гравитационная. Это вода способна стекать из почвы вниз или в сторону по уклону.

4. Вода парообразная. Она содержится в почвенном воздухе.

5. Вода твердая (лед). Она образуется в почве при замерзании.

6. Вода внутриклеточная (осмотическая). Она заключена в клетках отмерших, но недоразложившихся растений.

Описанные формы воды располагаются в почвенных порах, но не входят в состав твердого вещества почв. Есть две формы воды, входящие в состав твердой фазы почвы - химически связанная вода, или конституционная, и вода кристаллизационная, или кристаллогидратная.

Первая наиболее прочно связана с твердыми частицами, включаясь в них разорванными молекулами воды в форме гидроксильных ионов (ОН-ионов), например, при взаимодействии оксида железа с водой. В результате реакции Fe₂O₃ + 2 H₂O => 2Fe(OH)₃ получаются две молекулы гидроксида железа.

Вторая тоже входит в состав молекулы твердого вещества, но уже цельными молекулами воды. Например, в гипсе содержится две молекулы воды: CaSO₄*2H₂O.

Химически связанной воды много в глинистых минералах и мало в песках и супесях.