Грунты и их основные свойства: Грунты и их основные свойства — Развитие земельных и водных ресурсов

Грунты и их основные свойства — Развитие земельных и водных ресурсов

Грунты — горные породы, залегающие преимущест­венно в пределах зоны выветривания и являющиеся объ­ектом инженерно-строительной деятельности человека.

Грунты характеризуются следующими основными физическими свойствами: плотностью, пористостью, влажностью, объемной массой, пластичностью, липко­стью, набуханием и усадкой.

Плотность — отношение массы твердой фазы грунта к массе воды равного объема при температуре 4° С.

Пористость — отношение объема пор ко всему объему грунта (включая объем пор).

Влажность — отношение массы воды, которая содер­жится в порах, к абсолютно сухой массе грунта.

Объемная масса — масса единицы объема грунта, в том числе и воды, в его порах.

Пластичность — способность грунта деформировать­ся под действием внешнего давления без разрыва сплош­ности грунта и сохранять приданную форму после пре­кращения усилия, вызвавшего деформацию грунта.

Липкость — способность грунта прилипать к пред­метам.

Набухание — способность грунта увеличивать свой объем при впитывании воды.

Усадка — способность влажных грунтов уменьшать свой объем при высыхании.

Грунты различают скальные (высокопрочные, мо­нолитные) и рыхлые (нескальные), состоящие из от­дельных элементов. К скальным грунтам относятся гра­ниты, базальты, мраморы, кварциты и пр. Рыхлые грунты подразделяются на крупнообломочные (валунные, галечниковые, гравийные), песчаные (пески гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие, пылеватые) и гли­нистые (супеси, суглинки, глины).

К основным видам грунтов относятся: песок, супесь, суглинок, глина, лёсс, гравий.

Песок — мелкообломочная рыхлая порода, состоящая из зерен (песчинок) кварца и других минералов и об­ломков пород с примесью пылеватых и глинистых частиц.

Супесь — смесь песка (90—97%) с глиной (10—3%).

Суглинок — смесь песка (до 40%) с глиной (до 30%). Суглинки обычно включают примеси углекислого каль­ция и гидроокислов железа.

Глина состоит в основном из силикатов со слоистой кристаллической структурой. Жирная глина отличается незначительной примесью песка, тощая — большим ко­личеством песка.

Лёсс — пористая тонкозернистая рыхлая порода, со­стоящая из пылевидных частиц кварца, полевого шпата, глинистых минералов и некоторых других силикатов с содержанием значительного количества карбоната каль­ция.

Гравий состоит из окатанных обломков горных пород размером от 1—2 до 10—20, реже 50 мм.

По трудности разработки (механизмами или вруч­ную) грунты разделены на группы. Чем выше группа грунта, тем выше трудоемкость его разработки. Трудо­емкость разработки грунтов зависит также от их физи­ческих свойств, которые меняются в зависимости от сте­пени увлажнения, температуры, нарушения структуры грунта.

Опубликовано Автор Александр КузнецовРубрики Трубопроводы

Свойства грунтов: основные характеристики

Свойства грунтов – это их особенности, связанные с геологическим происхождением, составом, физическими и механическими характеристиками. У строительных и плодородных грунтов классификация свойств сильно различается – в зависимости от особенностей их использования.

На этой странице мы расскажем про основные характеристики грунтов, приведем таблицы и сравнительные данные. Наша классификация основана на ГОСТах и СНиПах, но подана простым и понятным языком.

Далее речь пойдет о:

  • Физико-механических и химических свойствах
  • Строительных свойствах
  • Плодородных свойствах

Физико-механические и химические свойства грунтов

Свойства грунтов зависят от состава их твердой, жидкой и газообразной фазы, взаимодействия разных компонентов между собой. Характеристики этих материалов описаны в ГОСТах и нормативных документах. На их основе составлена классификация грунтов, принципы их использования.

Физические свойства

Физические свойства грунтов проявляются в природной среде – то есть, когда на них не оказывается внешнего воздействия. Эти параметры характеризуют физическое состояние и взаимодействие компонентов материала.

Группа физических характеристик включает:

  • Влажность – содержание воды в грунте в условиях природного залегания
  • Влагоемкость – количество жидкости, которые может впитать грунт
  • Водопроницаемость – скорость, с которой грунт пропускает сквозь себя влагу (в условиях нормального атмосферного давления)
  • Гранулометрический состав – содержание в грунте частиц разных размеров и структура материала
  • Плотность – соотношение массы и объема
  • Пористость – объем свободного (или заполненного водой) пространства между зернами грунта
  • Выветрелость – степень разрушения грунта под воздействием солнца, ветра, осадков, химических и биологических факторов
  • Пластичность – способность грунта менять форму при увлажнении, сохраняя связи между частицами

Подробнее об этих характеристиках читайте в статье Физические свойства грунта.

Механические свойства

Механические свойства показывают, как грунт реагирует на внешние нагрузки. Они играют важную роль в планировании строительства и во многом зависят от физических характеристик.

К механическим свойствам относятся:

  • Сжимаемость – способность грунта уменьшать собственный объем под внешней нагрузкой
  • Просадочность – уплотнение грунта под воздействием увлажнения или давления на верхние слои
  • Набухание – Увеличение объема грунта при увлажнении
  • Морозное пучение – увеличение объема грунта при замерзании
  • Прочность – способность грунта сопротивляться внешнему воздействию без разрушения структуры
  • Упругость, или модуль упругости – степень деформации грунта под воздействием вертикальных нагрузок
  • Угол внутреннего трения – сопротивление грунта вертикальному срезу
  • Сцепление – степень взаимодействия частиц грунта между собой
  • Сопротивление грунтов сдвигу – способность грунта выдерживать горизонтальную нагрузку без нарушения структуры
  • Угол естественного откоса – угол между горизонтальной площадкой и конусом, который образовался при свободной засыпке грунта
  • Граница текучести и раската – влажность грунта при потере пластичности
  • Липкость – способность грунта в увлажненном состоянии прилипать к поверхностям

Подробнее об этих характеристиках читайте в статье Механические свойства грунта.

Химические свойства

Грунт – это система, состоящая из множества органических и неорганических соединений. Они взаимодействуют между собой и внешней средой, изменяя характеристики материала.

К химическим свойствам относятся:

  • Кислотность – это уровень рН грунта. Кислотность – один из важнейших факторов плодородия почвы.
  • Растворимость – свойство грунтов растворяться в различных жидкостях.
  • Коррозийные свойства – способность грунта разрушать металлы.
  • Засоленность – наличие в грунте растворимых солей натрия, магния и кальция.

Физико-механические и химические свойства грунтов – это сложная тема. На практике, особенно в частном строительстве или садоводстве, далеко не все они имеют значение. В данной статье мы лишь перечислили и кратко описали данные характеристики.

Более подробную информацию по этой теме вы найдете в следующих статьях:

  • Физические свойства грунтов
  • Механические свойства грунтов
  • Химические свойства грунтов

Далее мы расскажем о том, на какие свойства нужно обратить внимание при выборе грунта для разных работ.

Основные свойства грунтов в строительстве

Большинство грунтов используются в строительстве – начиная от простых земляных работ и до выполнения сложных задач (например, устройства фундамента или изготовления бетона).

Ниже мы привели таблицу, в которой указаны наиболее важные свойства грунтов, в зависимости от их назначения.

Укрепление грунтаВыравнивание участковУстройство основанийЗасыпка ям, траншей, котловановЗасыпка пазух фундаментаУстройство гидроизоляцииУстройство и ремонт временных и грунтовых дорогОбустройство обочин и насыпейИзготовление бетона
Физические характеристикиВлажность+
Водопроницаемость++++++
Гранулометрический состав+++++
Выветрелость+
Пластичность
Механические характеристикиСжимаемость+
Просадочность+++
Набухание++
Морозное пучение+++
Прочность++++
Угол внутреннего трения+
Сцепление+
Сопротивление грунтов сдвигу+
Угол естественного откоса+
Липкость++
Химические характеристикиРастворимость++
Коррозийные свойства+

Подробнее о том, какие характеристики важны при выборе грунтов для тех или иных работ, вы можете узнать на странице Строительные свойства грунтов.

О том, как используются грунты в строительстве, читайте в рубрике Строительный грунт.

Основные свойства грунта для садово-огородных работ

В данном случае главными являются плодородные характеристики, а также безопасность грунтов. Далеко не любой материал может быть использован в садовых работах.

Чаще всего внимание обращают на следующие характеристики:

  • Кислотность
  • Пористость
  • Гранулометрический состав
  • Влажность
  • Засоленность
  • Экологическая безопасность

Подробнее об этом вы можете прочитать на странице Плодородные свойства грунтов.

Итак, характеристики грунтов разделяются на три группы – физические, механические и химические. Первая группа позволяет выяснить, как ведет себя грунт в естественных условиях. Вторая группа характеризует состояние грунта под воздействием различных нагрузок. Ну и третья группа говорит о том, что происходит с грунтом, когда он вступает в химические реакции с другими материалами.

  • Механические свойства грунтов

    • Коэффициент фильтрации и водопроницаемость грунта
    • Модуль деформации грунта
    • Прочность грунта

      • Прочность грунта на растяжение (одноосное растяжение)
      • Прочность грунта на сжатие (одноосное сжатие)
      • Сопротивление грунтов сдвигу (прочность на сдвиг)
    • Угол внутреннего трения грунта
    • Удельное сцепление грунта
    • Cжимаемость грунтов
    • Модуль упругости грунта
    • Просадочность грунта
  • Свойства глины
  • Состав, характеристики и свойства растительного грунта
  • Физические свойства грунтов

    • Пластичность грунта
    • Плотность грунта

      • Максимальная плотность грунта
      • Общая плотность грунта
      • Плотность сухого (скелета) грунта
      • Плотность твёрдой фазы грунта
    • Влажность грунта
    • Гранулометрический состав грунтов
    • Коэффициент пористости грунта
  • Характеристики и свойства плодородного грунта
  • Характеристики и свойства почвогрунтов
  • Характеристики и свойства чернозёма
  • Характеристики торфогрунта

Свойства почвы – структура, типы и сохранение

Это смесь минералов, органических веществ, жидкостей, газов, мелких организмов, которые в целом поддерживают жизнь. Это верхний слой земной поверхности, состоящий из смеси органических остатков, глины и горных пород, на котором растут растения. Он поддерживает жизнь и рост растений. Он постоянно подвергается развитию в результате многочисленных физических, химических и биологических процессов, включая выветривание и эрозию. Плотность почвы 1,6 г/см3.

Физические свойства почвы

Физические свойства почвы включают цвет, текстуру, структуру, пористость, плотность, температуру и воздух. Цвета почвы сильно различаются от места к месту и указывают на некоторые свойства, такие как органическое вещество, вода и окислительно-восстановительные условия почвы. Текстура почвы, структура, пористость, плотность связаны с типами почвенных частиц и их расположением.

Текстура почвы: определение текстуры почвы (например, суглинок, супесь или глина) относится к пропорции песка, ила и частиц размером с глину, которые составляют минеральную фракцию почвы. Песок и ил не имеют значения для почвы, поскольку они не влияют на способность почвы восстанавливать воду и питательные вещества. Глина является активной частью текстуры почвы, поскольку она имеет небольшой размер и большую площадь поверхности на единицу массы, а также способствует накоплению воды и ионов. Текстура почвы помогает узнать о количестве воды, которое может удерживать почва, о скорости движения воды через почву, о том, насколько почва пригодна для обработки и плодородна.

(Изображение будет загружено в ближайшее время)

Поглощение воды: Почва способна поглощать воду из-за своей пористости. Водоудерживающая способность различна для разных типов почв. Песок поглощает меньше воды, чем глина. Водоудерживающая способность песчаных почв меньше, чем глинистых и суглинистых. Глинистая почва удерживает больше воды, чем песчаная.

Цвет почвы: Почвы имеют разные цвета (коричневый, желтый, красный) в зависимости от окисленных или трехвалентных соединений железа. Чем темнее цвет почвы, тем больше в ней органических веществ. Красный цвет почвы обусловлен наличием оксида железа, а почва черного цвета богата минералами и гумусом.

(Изображение будет загружено в ближайшее время)

Почвенный горизонт

Почва разделена на различные горизонты сверху вниз:

  • A-Горизонт: Самый верхний слой почвы называется верхним слоем почвы. Этот слой в основном содержит минералы из материнского материала с органическим веществом. На этом горизонте находится хороший материал для жизни растений и других организмов.

  • Горизонт B: Это второй слой сверху, немного богатый гумусом и поддерживающий влажность. Этот слой состоит из глины, ила, питательных веществ и выветрившихся пород. Минералы, присутствующие в этом слое, больше по сравнению с верхним слоем.

  • C-Горизонт: Это третий слой сверху, он состоит из небольших кусков горных пород, разрушенных в результате выветривания.

  • Коренная порода: это последний слой почвы, состоящий из слоев твердой невыветрившейся породы.

(Изображение скоро будет загружено)

pH почвы

Почва может быть кислой, щелочной или нейтральной. Некоторые растения хорошо растут на кислой почве, например, картофель. Такие растения, как фасоль, чеснок, хорошо растут на основном типе почвы. Морковь и салат предпочитают нейтральную почву. рН почвы в зависимости от химических свойств почвы. Другие химические свойства включают содержание карбоната кальция, сочность почвы, содержание азота в почве и т. д.

Определение структуры почвы

Структуру почвы можно определить как то, как отдельные частицы песка, ила и глины собираются вместе. Отдельные частицы в собранном виде выглядят как более крупные частицы. Они называются агрегатами. Гумус является основным решающим фактором, который необходимо знать о структуре почвы, потому что он делает почву более пористой и позволяет воде и воздуху проникать глубоко под землю.

Типы структуры почвы

Что такое сохранение почвы?

Консервация почвы – это процесс предотвращения потери самого верхнего слоя почвы от эрозии или предотвращения снижения плодородия, вызванного чрезмерным использованием, подкислением, засолением или другим химическим загрязнением почвы. Сохраняя почву, мы можем сохранить ее плодородие. Вот несколько методов их сохранения: 

  • Террасное земледелие

  • Сохранение почвы

  • Использование сидеральных удобрений

  • Управление засолением 

Почвообразование

Почвообразование – сложный природный процесс. Самый верхний слой земной коры состоит из почвы. Почва содержит минералы, органические вещества и живые организмы. Образование почвы происходит путем разрушения горных пород физическими и химическими агентами.

Существует три агента почвообразования, а именно:

  • Механические процессы: образование почвы, когда оно происходит из-за любой из механических сил, тогда они называются механическими процессами. Например, ветер и дождь.

  • Химические процессы: Химические процессы – это процессы, при которых горные породы разрушаются в результате химических реакций.

  • Биологические процессы: Биологические процессы – это такие процессы, при которых любое биологическое изменение приводит к образованию почвы. Например, лишайники выделяют на скалах определенное химическое вещество, которое приводит к образованию почвы.

Для получения дополнительной информативной статьи этого типа вы. И обратитесь к Веданту. Vedantu — это платформа, на которой вы можете найти все учебные материалы и важные вопросы в одном месте.

Свойства почвы: физические, химические и биологические

В этой статье вы прочтете характеристики почвы, т. е. свойства почвы — физические, химические и биологические для UPSC (биогеография).

Почва – верхний выветрелый слой земной коры, затронутый растениями и животными. Вертикальный разрез этой зоны составляет почвенный профиль; в каждом почвенном профиле обычно выделяют несколько слоев или горизонтов, по которым можно распознать разные типы почв.

Почва содержит вещество во всех трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. Твердая часть частично органическая и частично неорганическая. Неорганическая или минеральная часть почвы состоит из частиц, полученных из исходного материала, горных пород, которые выветриваются, образуя почву. Органическая часть состоит из живых и разложившихся растительных и животных материалов, таких как корни и черви. Конечным продуктом разложения является гумус, черное аморфное органическое вещество. Почвенная вода представляет собой разбавленный, но сложный химический раствор, образующийся в результате прямых осадков, стоков, инфильтрации и грунтовых вод. Почвенная атмосфера заполняет поровые пространства почвы, когда они не заняты водой.

Структура почвы относится к размерам твердых частиц, составляющих почву. Размеры варьируются от гравия до глины. Соотношение присутствующих различных размеров варьируется от почвы к почве и от слоя к слою. Структура во многом определяет водоудерживающие свойства почвы. В песчаной почве поры большие и вода дренируется быстро: в глинистой почве отдельные поры слишком малы для адекватного дренажа . Вообще говоря, текстуры суглинка лучше всего подходят для роста растений .

Кислотность почвы – это свойство, связанное с пропорцией обменного иона водорода, присутствующего в почве, по отношению к другим элементам. Степень кислотности измеряется по логарифмической шкале pH , которая находится в диапазоне от 0 (крайняя кислотность) до 14 (крайняя щелочность). Немногие почвы достигают этих пределов; значение pH около 6,5 обычно считается наиболее благоприятным для роста зерновых культур.

Цвет почв значительно различается и может многое рассказать нам о том, как почва образуется и из чего она состоит. В недавно сформированных почвах цвет будет в значительной степени отражать цвет исходного материала , но во многих других случаях цвет отличается от цвета подстилающей породы. Почвы могут варьироваться от белых до черных , обычно в зависимости от количества гумуса.

В прохладных влажных районах большинство почв содержат относительно много гумуса и обычно имеют черный или темно-коричневый цвет, , тогда как в пустынных или полупустынных районах гумуса мало, а почвы светло-коричневые или серые. Красноватый цвет почвы связан с присутствием соединений железа, особенно оксидов и гидроксидов 90–102 , и обычно указывает на то, что почва хорошо дренирована, хотя в некоторых случаях цвет может быть получен из-за исходного материала красного цвета.

Все почвы содержат минеральные частицы, органические вещества, воду, и воздух. Их комбинации определяют свойства почвы — ее текстуру, структуру, пористость, химический состав и цвет.

Знание воды, минеральных и органических компонентов почвы и их пропорций может помочь нам определить ее продуктивность и наилучшее использование этой почвы . Некоторые свойства почвы, которые можно легко проверить или изучить, используются для описания и дифференциации типов почв.

Физические свойства почвы

зависят от количества, размера, формы, расположения и минерального состава частиц почвы. Это также зависит от содержания органического вещества и порового пространства.

Текстура почвы:

Структура почвы определяет пропорцию, в которой почва разделяется на минеральный компонент почвы. Эти отдельные частицы могут быть классифицированы как песок, глина и ил. Песок и ил не имеют значения для почвы, поскольку они не влияют на способность почвы восстанавливать воду или питательные вещества. Глина является активной частью текстуры почвы, так как глина имеет небольшой размер и большую площадь поверхности на единицу массы, а также способствует накоплению ионов и воды.

Структура почвы относится к крупности/тонкости минерального вещества в почве. Определяется пропорцией песка, ила и глинистых частиц . Равная пропорция всех трех из них известна как суглинок . Текстура почвы влияет на водоудерживающую способность, удержание питательных веществ, фиксацию питательных веществ, дренаж, сжимаемость и аэрацию почвы.

  • Глина : Размер частиц – диаметр менее 0,002 миллиметр
  • Ил : Размер частиц – диаметр от 0,002 до 0,05 миллиметра.
  • Песок : Размер частиц – диаметр от 0,05 до 2 миллиметров.

Камни размером более 2 миллиметров считаются галькой, гравием или фрагментами горных пород и технически не являются частицами почвы.

Суглинистая почва : Суглинистая почва – это почва, в которой ни один из трех (песок/ил/глина) не преобладает над двумя другими. В частности, суглинистая почва содержит около 40% песка, 40% ила и 20% глины .

Структура почвы :

Это расположение частиц почвы в определенные узоры пластинчатая структура, блочная структура, призмообразная структура и т. д.

, а частицы глины слипаются. Органические вещества (разлагающиеся растения и животные) и почвенные организмы, такие как дождевые черви и бактерии, влияют на структуру почвы.

Глины, органические вещества и материалы, выделяемые почвенными организмами, связывают частицы почвы вместе, образуя агрегаты. Структура почвы важна для роста растений, регулируя движение воздуха и воды, влияя на развитие корней и доступность питательных веществ.

Почвы хорошего качества рыхлые (рассыпчатые) и имеют мелкие заполнители, поэтому почва легко разрушается, если вы ее сжимаете. Почва с плохой структурой имеет крупные, очень твердые комья или вообще не имеет структуры.

Некоторые структурные характеристики почвы:

  • Проницаемость . Легкость, с которой жидкости/газы могут проходить через горные породы или слой почвы, называется проницаемостью. Это зависит от размера, формы и упаковки частиц. Обычно он больше на песчаных почвах и беднее на глинистых.
  • Пористость – Объем воды, который может удерживаться в почве, называется ее пористостью. Он выражается как отношение объема пустот (пор) к общему объему материала.

Существует 5 основных типов структурных единиц:

  1. Платы : Пластинчатые агрегаты, которые формируются параллельно горизонтам, как страницы в книге.
    • Этот тип конструкции может уменьшить движение воздуха, воды и корней.
    • обычная структура в горизонте Е и обычно не наблюдается в других горизонтах.
  2. Блочный : Два типа – угловато-блочный и субангулярно-блочный
    • Эти типы структур обычно встречаются в горизонте B.
    • Угловатый имеет форму куба с острыми углами, а субугловой блочный имеет закругленные углы.
  3. Призматический : Вертикальная ось длиннее горизонтальной. Если вершина плоская, ее называют призматической. Если вершина закруглена, ее называют столбчатой.
  4. Гранулированный : Пед круглые и пористые, сфероидальные. Обычно это строение горизонта А.
  5. Бесструктурный : Нет наблюдаемых агрегатов или структурных единиц.
    • Песок однозернистый
    • Массивная твердая масса без агрегатов

Цвет почвы:

В основном цвет почвы (коричневый, желтый, красный) зависит от окисленного или 9complex10s железа 2  Чем темнее цвет почвы, тем больше в ней органических веществ. Чем выше содержание органических веществ, тем выше температура почвы, поскольку они поглощают больше тепла из-за более темного цвета.

Почвы, богатые гумусом, имеют тенденцию быть темными, потому что разложившееся органическое вещество имеет черный или коричневый цвет. Почвы с высоким содержанием гумуса обычно очень плодородны , поэтому темно-коричневые или черноземы часто называют «богатыми».

Красные или желтые почвы обычно указывают на присутствие железа.

Цвет почвы описывается параметрами, называемыми оттенком, значением и насыщенностью. Оттенок представляет преобладающую длину волны или цвет света; значение относится к светлоте цвета; цветность, относительная чистота или сила цвета.

Цвет почвы по вышеуказанным параметрам можно было быстро определить путем сравнения образца со стандартным набором цветных чипов, установленных в блокнот под названием MUNSELL SOIL COLOR CHARTS .

На этих диаграммах правый верхний угол представляет оттенок; вертикальная ось, значение; и горизонтальная ось, цветность.

Проницаемость почвы:

Проницаемость почвы — это широкий термин, используемый для определения способности почвы пропускать воду . Важно понимать динамику воды и водный баланс почвы, и это необходимо знать для точного управления орошением. Он частично определяется гранулометрическим составом, поскольку песчаные почвы обладают более высокой водопроницаемостью по сравнению с глинистыми почвами и могут быть изменены с помощью управления почвой.

  • Большинство пористых горных пород проницаемы, за исключением глины, в которой поры настолько малы, что они часто закрыты грунтовыми водами, удерживаемыми за счет поверхностного натяжения. Еще одно исключение – гранит непористый, но проницаемый . Это кристаллическая порода и, следовательно, непористая. Его отдельные кристаллы мало или совсем не поглощают воду, но камень может иметь многочисленные соединения/трещины, через которые может проходить вода, делая его проницаемым.
  • Почва с высоким содержанием органических веществ также имеет высокую пористость.

Горизонт почвы:

  1. Почва разделена вертикально на различные горизонты сверху вниз, а именно:
  • Горизонт A: Это также верхний слой почвы и . Этот слой богат гумусом и минералами и содержит большую часть воды по сравнению с другими слоями. Этот слой состоит из песка, ила и глины. Он также является домом для многих живых организмов, таких как змеи, дождевые черви и т. д.
  • B-горизонт : это второй слой сверху, он немного богат гумусом и поддерживает влажность . Этот слой состоит из ила, глины, выветрившихся пород и некоторых питательных веществ. Минералов в этом слое больше, чем в верхнем.
  • C-Горизонт Этот слой состоит из мелких кусков горных пород, разрушенных в результате выветривания.
  • BedRock:   Этот слой является последним и состоит из слоев твердой невыветренной породы.

Химические свойства почвы

Химические свойства почв зависят от следующих факторов:

  • Неорганические вещества, присутствующие в почве: Минеральное содержание почвы является основным фактором, который отличает различные типы почв. Это происходит из-за его обилия в почве.
  • Органические вещества, присутствующие в почве:  Хотя эти вещества присутствуют в очень небольших количествах, они играют важную роль в определении плодородия почвы.
  • Коллоидные свойства почвы : Коллоиды в основном бывают двух типов:
    • Глиняные коллоиды: они важны для адсорбции большого количества воды.
    • Органические коллоиды: помогают увеличить способность почвы удерживать влагу и питательные вещества.
  • pH почвы:  Мера химической реакции, которую проявляет почва, выражается ее значением pH. Значение рН почвы определяет ее кислотную или щелочную природу.

Кислотность и щелочность :

Важным аспектом химии почвы является кислотность, щелочность (основность) или нейтральность.

Низкие значения pH указывают на кислую почву, и высокие значения pH указывают на щелочные условия. Большинство сложных растений растут только в почвах с уровнем рН от 4 до 10 , но оптимальный рН зависит от вида растений.

  • В засушливых и полузасушливых регионах почвы обычно щелочные и почвы во влажных регионах имеют тенденцию быть кислыми.
  • Чтобы исправить щелочность почвы и сделать почву более продуктивной, почву можно промыть поливной водой.
  • Сильнокислые почвы также вредны для роста растений, но кислотность почвы обычно можно исправить, добавив в почву известь.

Наиболее важным эффектом pH в почве является растворимость ионов, которая, в свою очередь, влияет на рост микробов и растений. А 9Диапазон рН 0101 от 6,0 до 6,8 идеален для большинства культур, поскольку он соответствует оптимальной растворимости наиболее важных питательных веществ для растений. Некоторые второстепенные элементы (например, железо) и большинство тяжелых металлов более растворимы при более низком рН. Это делает управление pH важным для контроля перемещения тяжелых металлов (и потенциального загрязнения грунтовых вод) в почве.

Потребность в извести, или количество известкового материала, необходимого для повышения pH почвы до определенного уровня, увеличивается с ЦИК(емкость катионного обмена) . Для снижения pH почвы можно добавить серу, которая производит серную кислоту.

Почвенные коллоиды:

Почвенные коллоиды являются наиболее активным компонентом почвы, и они важны, потому что их поверхности притягивают питательные вещества почвы, растворенные в почве, воде в виде положительно заряженных минеральных ионов или катионов.

Некоторые катионы необходимы для роста растений, включая кальций (Ca++), магний (Mg++), калий (K+) и натрий (Na+). Они должны быть растворены в почвенно-водном растворе, чтобы быть доступными для растений, когда они находятся в тесном контакте с корневыми оболочками.

Плодородие водно-почвенного раствора для растений основано на способности почвы удерживать катионы и обмениваться ими; это называется катионообменной емкостью . Без почвенных коллоидов большинство жизненно важных питательных веществ выщелачивались бы из почвы просачивающейся водой и уносились бы потоками.

Биологические свойства почвы

Органические вещества в почве улучшают структуру почвы и увеличивают способность почвы удерживать питательные вещества и воду. Органическое вещество также обеспечивает питание для биологии почвы. Почвы с низким содержанием органического вещества могут иметь «плохую» структуру, содержать мало воды и легко разрушаться или вымывать питательные вещества. Исключение составляют растрескивающиеся глинистые грунты, где основное влияние на структуру оказывают глинистые минералы. Почвы с высоким содержанием органического вещества имеют «хорошую» структуру, хорошую водоудерживающую способность, сниженную эрозию и вымывание питательных веществ.

К биологическим свойствам относятся:

  • органическое вещество
  • почвенные организмы
  • наличие болезнетворных организмов.

Общая роль биологических процессов в почвообразовании включает присутствие и деятельность живых растений и животных, а также их неживых органических продуктов. Живые растения способствуют формированию почвы двумя основными способами.

(i) Биомасса т. е. производство органического вещества биомассы как надпочвенной в виде стеблей и листьев, так и внутри почвы в виде корней. Он обеспечивает сырье органического вещества в О гор. и в нижних горизонтах. Организмы-редуценты перерабатывают это сырье, восстанавливая его до гумуса и, в конечном счете, до исходных компонентов углекислого газа и воды.

(ii) Повторное использование питательных веществ: Это связано с круговоротом питательных веществ из почвы в тканях мертвых растений. Рециркуляция питательных веществ — это механизм, с помощью которого предотвращается утечка питательных веществ за счет выщелачивания избыточной почвенной воды, движущейся вниз через почву.

Животные, живущие в почве, играют важную роль в биологических процессах почвы. например дождевые черви перерабатывают почву не только закапывая но и минуя почву через свои кишечные тракты.

Некоторыми из важных факторов, определяющих биологическое поведение почвы l, являются:

  • Частота дыхания:  выделение CO2 в стандартных лабораторных условиях или в полевых условиях.