13. Физико-механические свойства почвы, их агротехническое значение.

К физико-механическим относят совокупность свойств почвы, характеризующих ее физическое состояние и отношение к внешним и внутренним механическим воздействиям: связность, твердость, пластичность, липкость, физическую спелость, набухание, усадку и др. Они обусловливают качество выполнения технологических операций (крошение, рыхление, уплотнение и др.) и степень деформации почвы при работе сельскохозяйственных машин и орудий. Физико-механические свойства оказывают большое влияние на рост корней растений, глубину их проникновения, появление всходов. На технологические свойства существенно влияют влажность, гранулометрический состав почвы, ее гумусированность, структура, состав поглощенных катионов.

Связность — свойство почвы оказывать сопротивление разрывающему усилию. Наибольшей связностью в сухом состоянии обладают тяжелые глинистые почвы и солонцы. При сильном иссушении они плохо крошатся, образуют сильную глыбистость и требуют для обработки значительных энергетических затрат. И, наоборот, при увлажнении они прилипают к поверхности рабочих органов. Наименьшей связностью обладают легкие и хорошо оструктуренные почвы. Поэтому такие почвы обрабатывают при широком интервале влажности. Связность придает почве устойчивость против эрозии.

Твердость — свойство почвы в естественном состоянии оказывать сопротивление расклиниванию, сжатию, разрезанию. Величина твердости зависит от влажности почвы, ее оструктуренности, гранулометрического состава и других свойств. При иссушении почвы твердость увеличивается, корни растений и всходы культур испытывают большое сопротивление почвы. Кроме того, возрастают удельное сопротивление почвы при ее обработке, затраты энергии и износ рабочих органов орудий. Наименьшей твердостью обладают хорошо окультуренные почвы и черноземы. Оптимальная твердость черноземной почвы при влажности 0,7 НВ составляет для зерновых колосовых культур 7—9,9 кг/см2, кукурузы — 5,2—7,2, для картофеля — до 5 кг/см2.

Пластичность — способность влажной почвы под воздействием внешних сил изменять и сохранять приданную ей форму, деформироваться без образования трещин. Она проявляется в определенном интервале влажности. Верхний предел пластичности устанавливает влажность нижней границы текучести. Нижний предел пластичности — это влажность границы перехода полутвердой консистенции в вязкопластичную (раскатывание почвы в шнур). Разница между верхним и нижним пределами измеряется числом пластичности: у супесчаных от 0 до 7, у суглинистых от 7 до 17, у глинистых более 17.

Липкость — это способность почвы при определенной влажности прилипать к поверхности рабочих органов почвообрабатывающих орудий. Проявляется она при увеличении влажности почвы до определенного предела, когда сцепление между частицами меньше, чем между почвой и рабочей поверхностью орудий. С повышением сцепления она уменьшается.

При обработке почвы липкость, оказывает отрицательное влияние: почва плохо крошится, прилипает к поверхности орудий, увеличивается тяговое сопротивление, ухудшается качество обработки. Поэтому для качественной обработки определяют оптимальный интервал влажности почвы, при котором она хорошо крошится на комочки, не прилипает к орудиям и обрабатывается с наименьшими затратами энергии. Это состояние называют физической спелостью почвы. Для суглинистых почв она находится в интервале влажности 40—60 % НВ, для глинистых — 50—65 % НВ. Более широкий интервал оптимальной влажности для обработки имеют легкие почвы — 40—70 % НВ. В связи с большим уплотнением почв под действием тяжелой техники основную обработку проводят при более узком интервале влажности — 60—70 % НВ.

Набухаемостъ почвы происходит за счет оболочек связанной воды, которые формируются вокруг коллоидных и глинистых частиц. Эти оболочки уменьшают силу сцепления между частицами, раздвигают их и способствуют увеличению объема почвы. Величина и характер набухания почвы зависят от ее минералогического состава, в частности от содержания вторичных минералов, имеющих подвижную кристаллическую решетку.