21. Воздушный режим почвы и приемы его регулирования.

От воздушного режима почвы в большой степени зависит продуктивность растений. Почвенный воздух, его состав и газообмен между почвой и приземным слоем атмосферы относятся также к земным факторам жизни растений. Газообразная фаза почвы включает почвенный воздух и парообразную влагу. Доля ее в общей массе почвы зависит от типа почвы, ее структуры и физико-механических свойств. Основной компонент газообразной фазы — почвенный воздух. Он занимает все поры почвы, свободные от воды. Поэтому количество его в почве зависит от пористости и влажности почвы. Оптимальное содержание воздуха в пахотном слое для зерновых культур 15—20 %, пропашных — 20—30 многолетних трав — 17—21 % от общей пористости. Чем больше пористость и меньше влажность почвы, тем больше в ней воздуха. Важнейшие факторы воздушного режима почвы — воздухоемкость и воздухопроницаемость

Воздухоемкость — это та часть объема почвы, которая занята воздухом при данной влажности. Влажность и пористость почвы постоянно изменяются, поэтому и воздухоемкость — величина переменная. Воздухопроницаемость — способность почвы пропускать через себя воздух.

Воздухопроницаемость — непременное условие для осуществления газообмена между почвой и атмосферным воздухом. Почвенный воздух по составу существенно отличается от атмосферного. Основные компоненты атмосферного воздуха —азот (78,08—80,24 %), кислород (20,90 %) и диоксид углерода (0,03 %). На долю остальных газов приходится лишь 0,01 % объема. В почвенном воздухе по сравнению с атмосферным меньше кислорода и больше диоксида углерода.

Содержание кислорода и диоксида углерода в почвенном воздухе колеблется в широких пределах. В хорошо аэрируемых верхних горизонтах почв содержание кислорода приближается к содержанию его в атмосферном воздухе, а в тяжелых почвах с затрудненным газообменом оно может снижаться в десятки и сотни раз, до десятых и даже сотых долей процента. Концентрация диоксида углерода в почвах с плохим газообменом увеличивается в сотни раз по сравнению с содержанием его в атмосфере и достигает 20 % и более.

Если в почве содержание диоксида углерода выше 3—5 %, а кислорода ниже 10 %, наступает угнетение растений. Процесс обмена почвенного воздуха с атмосферным называют аэрацией, или газообменом. Газообмен осуществляется через систему воздухоносных пор почвы, сообщающихся между собой и с атмосферой. К факторам, вызывающим газообмен, относятся диффузия, изменение температуры почвы, барометрического давления, количества влаги в почве под влиянием осадков, орошения и испарения, влияние ветра, изменение уровня грунтовых вод. Диффузия — это процесс перемещения газов в соответствии с их парциальным давлением. Поскольку в почвенном воздухе концентрация кислорода всегда меньше, а диоксида углерода больше, чем в атмосфере, то под влиянием диффузии создаются условия для непрерывного поступления кислорода в почву и выделения СО2 в атмосферу. Диффузия — главный и непрерывно действующий фактор газообмена. Изменение температуры и барометрического давления обусловливает газообмен, так как при этом происходит сжатие или расширение почвенного воздуха. Поступление влаги в почву с осадками или при орошении вызывает сжатие почвенного воздуха, его выталкивание наружу и засасывание атмосферного воздуха. Выпадающие дожди могут обеспечить 6—8 % всего газообмена. Газообмен происходит и при испарении воды из почвы, когда на место испарившейся воды поступает равное по объему количество атмосферного воздуха. Влияние ветра на газообмен зависит от скорости ветра, макро- и микрорельефа, структуры почвы и характера ее обработки. Наибольший газообмен под влиянием ветра происходит на пористых почвах, лишенных растительности.