Від чого залежить величина вологоємності ґрунту. Визначення граничної польової вологоємності ґрунту. Розрахунок поливної норми

Вологомісткість ґрунту– величина, яка кількісно характеризує водоутримуючу здатність ґрунту. Як і вологість, вологоємність визначається у % до ваги сухого ґрунту. Залежно від сил, що утримують вологу в ґрунтах, розрізняють три основні категорії вологоємності: повна, найменша та капілярна.

Повна вологоємність – це максимальна кількість води, яку може утримувати ґрунт з використанням усіх вологоутримувальних сил.

Найменша вологоємність – це максимальна кількість води, яку ґрунт може утримувати у хімічних зв'язках та колоїдних системах.

Капілярна вологоємність – це максимальна кількість води, яку ґрунт може втримувати у своїх капілярах.

Матеріали та обладнання

1) скляні циліндри без дна; 2) марля; 3) ванни; 4) фільтрувальний папір; 5) технічні ваги; 6) зразки ґрунту.

Хід роботи

Скляний циліндр без дна обв'язують марлею з нижнього кінця. У попередньо зважений на технічних терезах циліндр насипають, злегка ущільнюючи постукуванням, ґрунт на висоту 10 см. Визначають масу циліндра з ґрунтом. Далі циліндр із ґрунтом поміщають у спеціальну ванну з водою – так, щоб дно циліндра стояло на фільтрувальному папері, кінці якого опущені у воду.

Вода по порах паперу передається ґрунту, виробляючи його капілярне насичення. Через кожну добу циліндр зважують на технічних терезах до тих пір, поки його маса не перестане зростати. Це вкаже на те, що ґрунт досяг повного капілярного насичення. Капілярну вологоємність розраховують за такою формулою:

де КВ- Капілярна вологоємність, %; У– маса ґрунту в циліндрі після насичення, г;

М– маса абсолютно сухого ґрунту, р.

Оскільки в циліндр міститься повітряно-суханавішування, а розрахунки виробляються на масу абсолютно сухийґрунту, тому масу абсолютно сухого ґрунту попередньо треба обчислити, використовуючи значення коефіцієнта перерахунку, отримане в попередній роботі (всі лабораторні роботи виконуються з тим же ґрунтовим зразком) за формулою:

де М– маса абсолютно сухого ґрунту, b - вага повітряно-сухого ґрунту,

kH 2 O‑ коефіцієнт гігроскопічності.

Отримані результати занести до таблиці.

Лабораторна робота № 7

Визначення кислотності ґрунту

Основні відомості на тему роботи

Кислотність ґрунтів – це їхня здатність обумовлювати кислу реакцію ґрунтового розчину за рахунок наявності в ній катіонів водню. Найбільш поширеним джерелом кислотності ґрунтів є фульвокислоти,які утворюються при розкладанні рослинних решток. Крім них у ґрунті присутні багато низькомолекулярних кислот – органічні (масляна, оцтова) та неорганічні (вугільна, сірчана, соляна).

Кислотність - це діагностичний параметр, що надає значний вплив на життя мешканців ґрунту і рослин, що виростають на ній. Для більшості сільськогосподарських культур оптимальні діапазони кислотності близькі до нейтральних, проте багато природних ґрунтів є лужними або кислими, тому виникає необхідність оцінки і, при необхідності, корекції їхньої кислотності.

Надмірна кислотність прямо чи опосередковано негативно впливає на рослини. Підкислення ґрунтів призводить до порушення їх структури, що у свою чергу викликає різке погіршення аерації та капілярних властивостей ґрунту. Надмірна кислотність пригнічує життєдіяльність корисних мікроорганізмів (особливо нітрифікаторів та азотфіксаторів), посилює зв'язування фосфору алюмінієм, що порушує іонообмінні процеси в корінні рослин. Зрештою, ці процеси призводять до закупорки кореневих судин та відмирання кореневої системи.

Розрізняють дві форми кислотності – актуальну та потенційну.

Актуальна кислотність обумовлена ​​наявністю у ґрунтовому розчині вільних іонів водню, що утворилися в результаті дисоціації водорозчинних органічних та слабких мінеральних кислот, а також гідролітично кислих солей. Вона безпосередньо впливає на розвиток рослин та мікроорганізмів.

Потенційна кислотність характеризується наявністю у ґрунтово-поглинальному комплексі іонів Н+ та Al 3+ , які при взаємодії твердої фази з катіонами солей витісняються у ґрунтовий розчин та підкислюють його.

Визначення кислотності ґрунту зазвичай проводиться потенціометричнимметодом. Він заснований на вимірюванні електрорушійної сили в ланцюзі, що складається з двох напівелементів: електрода вимірювання, зануреного в випробуваний розчин, та допоміжного електрода з постійним значенням потенціалу. Прилад вимірювання рН називається потенціометром або рН-метром.

Результати потенціометричного вимірювання рН ґрунту оцінюються за стандартними шкалами. У практичному ґрунтознавстві використовується класифікація ґрунтів за рівнем рН водної витяжки (актуальна кислотність) або сольової витяжки (потенційна кислотність) (табл. 6).

Табл. 6. Класифікація ґрунтів за рівнем кислотності

Тип ґрунту
Дуже сильнокислі
Сильнокислі
Слабокислі
Близькі до нейтральних
Нейтральні
Слаболужні
Лужні
Сильнолужні
Дуже сильнолужні

Матеріали та обладнання

1) хімічні стаканчики на 100-150 мл; 2) 1 N розчин КСl; 3) потенціометр (рН-метр); 4) технічні ваги; 5) зразки ґрунту.

Хід роботи

Для визначення актуальної кислотності слід на технічних терезах зважити 20 г повітряно-сухого ґрунту. Наважку помістити в хімічну склянку на 100-150 мл і додати 50 мл дистильованої води. Вміст перемішувати 1-2 хв. і залишити стояти 5 хв. Перед визначенням суспензію ще раз перемішати, після чого повністю занурити в неї електрод вимірювання та порівняти електрод. Через 30-60 сік. відрахувати за шкалою потенціометра значення рН, що відповідає вимірюваній кислотності ґрунтової суспензії.

Для визначення потенційної кислотності до навішування ґрунту 20 г доливають 50 мл 1N розчину КСl. Подальший перебіг аналізу той самий, як і щодо актуальної кислотності.

Результати роботи занести до таблиці:

Лабораторна робота №8

Повна вологоємність, що визначається в трубках, завжди буває трохи менше загальної порізності, так як при зануренні у воду зразка ґрунту в ньому зберігається близько 8% затиснутого повітря.
Повну вологоємність ґрунту з порушеною будовою визначають у металевих циліндрах із сітчастим дном або у скляних трубках, пов'язаних з одного кінця марлею. Діаметр трубки 5-6 см, висота 15-18 см. На сітчасте дно накладають кружальце фільтрувального паперу і змочують водою. Після стікання надлишку води зважують трубку на технічних терезах з точністю 0,05 г (зручні ваги BЛTK-500).
Циліндр наповнюють на 8/4 висоти просіяним через гуркіт грунтом. Ґрунт вносять невеликими порціями та ущільнюють постукуванням трубки або обережним уминанням, домагаючись того ж ущільнення, яке прийняте для судин вегетаційного досвіду. Одночасно беруть пробу визначення вологості вихідного грунту.
Після наповнення ґрунтом циліндр зважують і по різниці між вагою циліндра з ґрунтом і порожнього циліндра визначають навішення вихідного ґрунту. Знаючи вологість ґрунту, обчислюють вагу абсолютно сухого ґрунту в циліндрі.
Циліндр із ґрунтом прикривають зверху склом, ставлять у посудину з водою, доводять рівень її до рівня ґрунту в циліндрі та залишають на добу. Через добу виймають циліндр із води, обтирають фільтрувальним папером і зважують. Ще за добу повторюють зважування. При отриманні близьких даних насичення припиняють.
Вологомісткість виражають у вагових чи об'ємних відсотках. Для переведення в об'ємні вагові дані слід помножити на об'ємну вагу. Відношення ваги поглиненої води до ваги сухого ґрунту визначає повну вологоємність у вагових відсотках.
Запис результатів визначення:
Вага циліндра із зволоженою обв'язкою (а).
Вага циліндра з ґрунтом (b).
Наважка вихідного ґрунту (b - а).
Наважка абсолютно сухого ґрунту (d).
Вага трубки з ґрунтом після насичення (с).
Вага поглиненої води (з – а – d).
Повну вологоємність (в % на абсолютно сухий ґрунт) визначають за формулою:

ВОЛОГОЄМНІСТЬ ҐРУНТУ - здатність ґрунту утримувати алагу; виражається у відсотках від обсягу або від маси ґрунту.

ВОЛОГОЄМНІСТЬ ҐРУНТУ. Гранична кількість води, яку ґрунт здатний утримати. Повна вологоємність ґрунту - максимальна кількість води, яка може утримуватися у ґрунті при положенні водного дзеркала на одному рівні з поверхнею ґрунту, коли все ґрунтове повітря заміщене водою. Капілярна вологоємність грунту - го кількість води, яке грунт може утримувати за рахунок капілярного підняття над рівнем вільної водної поверхні. Найменша польова вологоємність ґрунту - та кількість води, яку ґрунт може затримувати, коли дзеркало вільної водної поверхні лежить глибоко і шар, що залягає над ним, капілярного насичення не досягає коренежитнього шару ґрунту.

Вологоємність грунту - величина, що кількісно характеризує водоутримуючу здатність грунту. Залежно від умов утримання вологи розрізняють вологоємність загальну, польову, граничну польову, найменшу, капілярну, максимальну молекулярну, адсорбційну максимальну, з яких основні найменша, капілярна та повна.

Легкі грунти з великим вмістом, наприклад, піску або вапна висихають дуже швидко. Часте внесення добре перегнив органічного матеріалу - перепрілого листя, торфу або компосту - підвищує вологоємність грунту, не викликаючи її заболочування за рахунок утворення гумусу, що володіє високою поглинальною здатністю.

Властивості ґрунту змінюються залежно від насичення його тим чи іншим катіоном. Хоча в природних умовах немає ґрунтів, насичених яким-небудь одним катіоном, проте, для того щоб визначити більш різкі відмінності в характері дії різних катіонів, дослідження властивостей таких ґрунтів становлять великий інтерес. Дослідження показали, що порівняно з кальцієм магній знижував фільтрацію, уповільнював капілярний підйом води, збільшував дисперсність і набухання, вологість і вологоємність грунту. Слід, однак, відзначити, що дія магнію на ці властивості ґрунту значно слабша, ніж дія натрію.

ВОЛОГІСТЬ ҐРУНТУ. Вміст води у грунті. Визначається як відношення ваги води до ваги сухого ґрунту, у відсотках. Вимірюється зважуванням проби ґрунту до та після висушування до постійної ваги. Див вологоємність грунту.

Вологість ґрунту визначають висушуванням у сушильній шафі при 105°С до постійної ваги. Розраховують вологоємність ґрунту.

Найбільшу вологоємність мають торфовища (до 500-700%). Величина вологоємності виражається у відсотках до ваги сухого ґрунту. Гігієнічне значення вологоємності ґрунту пов'язане з тим, що велика вологоємність викликає відсирення ґрунту і будівель, що знаходяться на ньому, зменшує прохідність ґрунту для повітря і води і заважає очищенню стічних вод. Такі грунти ставляться до хворих, сирим і холодним.

Для визначення вологоємності ґрунту при капілярному насиченні від рівня ґрунтових вод відбирають зразки на вологість із розрізу або бурінням до рівня ґрунтових вод з подальшим висушуванням до постійної маси.

Визначення польової вологоємності ґрунту. Для визначення польової вологоємності (ПВ) на вибраній ділянці подвійним рядом валиків огороджують майданчики розміром не менше 1×1 м. Поверхню майданчика вирівнюють і покривають великим піском шаром 2 см. Виконуючи даний аналіз, можна використовувати металеві або щільні рами.

Збільшення глибини обробітку грунту сприяє кращому поглинанню опадів, що випадають. Чим глибше оброблена грунт, тим більше вологи вона може поглинути за короткий час. Тому зі збільшенням глибини обробітку ґрунту створюються умови для зменшення поверхневого стоку, а зі скороченням обсягу стоку, у свою чергу, знижується потенційна небезпека ерозії ґрунту. Проте протиерозійна ефективність глибокої оранки залежить від численних факторів: характеру випадання опадів, що формують поверхневий стік вод, стану водопроникності та вологоємності ґрунтів у період стоку, крутості схилу та ін.

Хід аналізу. З повітряно-сухого ґрунту видаляють велике коріння. Грунт злегка розминають, просіюють через сито з отворами 3 мм і насипають у скляну трубку діаметром 3-4 см, висотою 10-20 см, нижній кінець якої обв'язують бавовняною тканиною або марлею з фільтром. Величини капілярної вологоємності тим більше, чим ближче залягає шар ґрунту до дзеркала подачі води, і, навпаки, що далі грунт від рівня води, то вологоємність менша. Тому довжину трубки треба брати відповідно до розміру судин, у яких ведеться досвід. Насипають ґрунт, ущільнюючи його легким постукуванням дна об стіл так, щоб висота стовпчика ґрунту виявилася на 1-2 см нижче верхнього кінця її. Всі наступні операції та розрахунок такий самий, що й у методі визначення вологоємності ґрунту непорушеної будови.

Картопля любить добре дренований ґрунт, тому полив потрібний тільки після внесення сухих добрив, у посушливий період літа (один раз на 7-10 днів), а найголовніше, під час утворення бульб, що починається у фазі бутонізації та цвітіння. У ці періоди вологість ґрунту повинна бути не нижче 80-85% від повної вологоємності ґрунту.

Метод встановлення нітрифікаційної здатності ґрунту за Кравковим заснований на створенні у досліджуваному ґрунті найбільш сприятливих умов для нітрифікації та подальшому визначенні кількості нітратів. Для цього навішування ґрунту в лабораторії компостують протягом двох тижнів при оптимальних температурі (26-28°) і вологості (60% капілярної вологоємності ґрунту), вільному доступі повітря в добре вентильованому термостаті. Після закінчення компостування у водній витяжці з ґрунту визначають колориметрично кількість нітратів.

Загальна (за М. А. Качинським) або найменша (по А. А. Роді) вологоємність ґрунту або гранична польова (за А. П. Розовим) і польова (за С. І. Долговою)-кількість вологи, яку ґрунт утримує після зволоження при вільному відпливі гравітаційної води. Різноманітність цієї важливої ​​гідрологічної константи вносить багато плутанини. Невдалий термін «найменша вологоємність», оскільки він суперечить факту максимального вмісту у своїй вологи у грунті. Не зовсім вдалі і два інших терміни, але, оскільки немає більш відповідної назви, надалі ми використовуватимемо термін «загальна вологоємність». Назва «загальна» Н. А. Качинський пояснює тим, що вологість ґрунту при цій гідрологічній константі включає всі основні категорії ґрунтової вологи (крім гравітаційної). Константу, що характеризує загальну вологоємність, широко використовують у меліоративній практиці, де її називають польовою вологоємністю (ПВ), що поряд із загальною вологоємністю (ПРО)-найпоширеніший термін.

З підвищенням вологості ґрунту гербіцидна активність препаратів, як правило, підвищувалася, але різною мірою і до певної межі. Найбільша фітотоксичність препаратів при їх закладанні в ґрунт проявилася при вологості 50-60% повної вологоємності ґрунту.

Зелене добриво, як і інші органічні добрива, заоране у ґрунт, дещо знижує її кислотність, зменшує рухливість алюмінію, підвищує буферність, ємність поглинання, вологоємність, водопроникність, покращує структуру ґрунту. Про позитивний вплив зеленого добрива на фізичні та фізико-хімічні властивості ґрунту свідчать дані численних досліджень. Так, у піщаному ґрунті Новозибківської дослідної станції до кінця чотирьох ротацій сівозміни з чергуванням пар - озимі - картопля - овес, залежно від використання люпину у вигляді самостійної культури в пару та пожнивної культури після озимих, вміст гумусу та величина капілярної вологоємності ґрунту були різні табл. 136).

Судини поливали з розрахунку 60% від повної вологоємності ґрунту. Досвід було закладено 8 травня 1964 [...]

Діючий агрохімічний прийом збільшення родючості еродованих ґрунтів та захисту їх від ерозії, особливо на змитих ґрунтах, - обробіток на них культур на зелене добриво. У різних зонах Росії для цього використовують однорічний і багаторічний люпин, люцерну, конюшину, кормові боби, гірчицю білу, віку та ін. …]

Вологість у судинах з отворами у дні підтримується лише на рівні повної вологоємності грунту. Для цього судини щодня поливають до протікання в піддонник першої краплі рідини. Під час дощу поливати не треба; слід навіть дбати про те, щоб дощ не переповнив піддонника, бо тоді поживний розчин буде втрачено. Саме тому обсяг піддонника має бути не менше 0,5 л, краще – до 1 л. Перш ніж поливати посудину, у нього переливають всю рідину з піддонника. Якщо ев дуже багато, переливають до просочування першої краплі.

Підготовчою роботою є визначення гігроскопічної води та вологоємності ґрунту.

Потім визначають поливну норму, величина якої залежить в основному від польової вологоємності ґрунту, вологості її перед поливом і глибини шару, що зволожується. Величину вологоємності ґрунту беруть із пояснювальної записки до ґрунтово-меліоративної карти. У господарствах, де водно-фізичні властивості не визначали, для розрахунку поливної норми використовують довідковий матеріал (вологоємність більшості зрошуваних грунтів добре відома).

Встановлено, що оптимальною вологістю для нітрифікації є 50-70% від повної вологоємності ґрунту, оптимальною температурою є 25-30°.

При розміщенні конюшини в сівозміні слід враховувати, що вона різко знижує врожай на кислих ґрунтах. Хороші умови для конюшини створюються на нейтральних вологоємних ґрунтах. Як вологолюбна рослина конюшина погано росте на пухких піщаних ґрунтах, що слабо утримують вологу. Непридатні йому кислі торф'яні і надмірно зволожені грунту з високим рівнем грунтових вод.[ …]

Після встановлення постійного струму води прилад роз'єднують з мірним циліндром і витягають із ґрунту. Для цього частина ґрунту біля огороджувального елемента видаляють і лопаткою підрізають зразок ґрунту знизу. Прилад виймають, притримуючи ґрунт у ньому лопаткою. Обережно нахиляють прилад і зливають з нього воду через отвір у кришці камери поплавця. Потім прилад разом з лопаткою ставлять на стіл, від'єднують камеру поплавця і поміщають її для просушування в термостат. Огороджувальний елемент знизу закривають тампоном з 2-3 шарів марлі і ставлять на повітряно-сухий, попередньо просіяний через сито з отворами 0,25 або 0,5 мм ґрунт на 1 год для відсмоктування з неї легкорухливої ​​води. Після закінчення години патрон з грунтом знімають і зважують разом з камерою поплавця.. Після цього маленьким буром беруть пробу для визначення вологості (капілярної вологоємності) грунту; так само, як і при насиченні ґрунту в патронах знизу. На цьому всі зважування закінчують, прилад звільняють від ґрунту, миють, сушать і змащують.

Закладка компостів. Підготовча робота при закладці компостів зводиться до відбору зразків ґрунту в полі (див. стор. 79), визначення вологості ґрунту (див. стор. 81) та його вологоємності, тарування склянок, аналізу та відважування добрив та перевірки коливань температури в термостаті. Методи визначення вологоємності ґрунту вже відомі студентам технікуму із практичних занять із ґрунтознавства. Нижче описано, як дізнатися капілярну вологоємність (див. стор. 253).

Потенційну активність азотфіксації визначають у свіжо-відібраних або повітряно-сухих зразках ґрунтів. Для цього 5 г звільненого від корінців і просіяного через сито з діаметром осередків 1 мм ґрунту поміщають у пеніциліновий флакон, вносять 2% глюкози (від маси абсолютно сухого ґрунту) та зволожують стерильною водопровідною водою до вологості приблизно 80% від повної вологоємності. Ґрунт ретельно перемішують до отримання однорідної по вологості маси, закривають флакон ватною пробкою і інкубують протягом доби при 28°С.

Визначення ОВ у зразках порушеного додавання. При постановці вегетаційних дослідів необхідно знати вологоємність ґрунту, оскільки вологість ґрунту в судинах задають у відсотках від вологоємності та протягом досвіду підтримують її на певному рівні.

Формування мікробіологічних цінозів та інтенсивність діяльності мікроорганізмів залежать від гідротермічного режиму ґрунту, його реакції, кількісного та якісного ¿остава органічної речовини у ґрунті, умови аерації та мінерального живлення. Для більшості мікроорганізмів оптимум гідротермічних умов у ґрунті характеризується температурою 25-35 °С та вологістю близько 60 % повної вологоємності ґрунту.

Якщо воду подавати знизу, то після капілярного насичення зразка до постійної маси можна так само встановити капілярну вологоємність грунту.

Значна частина торф'яних боліт Півночі виникла дома колишніх соснових і ялинових лісів. На деякій стадії вилуговування лісових ґрунтів деревної рослинності починає бракувати поживних речовин. З'являється не вимоглива до умов харчування мохова рослинність, що поступово витісняє деревну. Порушується водно-повітряний режим у поверхневих шарах ґрунту. В результаті під пологом лісу, особливо при рівному рельєфі, близькому заляганні водоупору та вологоємних ґрунтах, створюються сприятливі для заболочування умови. Провісниками заболочування лісів часто є зелені мохи, зокрема зозулин льон. Їх змінюють різні види сфагнового моху – типового представника болотяних мохів. Старі покоління дерев поступово відмирають, на зміну їм приходить типова болотяна деревна рослинність.

Повторність досвіду з ярою пшеницею 6-кратна, з цукровим буряком-10-кратна. Рослини поливали водопровідною водою до 60% від повної вологоємності ґрунту через один день за вагою.

Існують два типи судин: судини Вагнера та судини Мітчерліха. У металевих судинах першого типу полив проводиться за вагою до 60 - 70% від повної вологоємності ґрунту через впаяну збоку трубку, у скляних судинах - через скляну трубку, вставлену в посудину. У судинах Мітчерліха на дні є довгастий отвір, закритий зверху жолобом.

Вагу спорядженої склянки, яку він повинен мати після поливання, обчислюють наступним чином. Припустимо, тара (склянка з трубкою та склом) важить 180 г, навішування ґрунту (при вологості 5,6%) - 105,6 г, вага води (при капілярній вологоємності ґрунту 40%) для доведення ґрунту до вологості 24%, що відповідає 60% наведеної вологоємності, - 24 г, але доливають у склянку з ґрунтом дещо менше (за вирахуванням кількості води, що вже знаходиться в ґрунті, - 5,6 г) - 18,4, або всього 304 г.

Надмірне зволоження можна усунути створенням потужного, добре окультуреного орного шару та розпушуванням підорного горизонту, що забезпечує підвищення вологоємності ґрунту та просочування вологи в нижні шари. Ця волога в посушливі критичні періоди вегетації служить додатковим резервом для рослин, що вирощуються.

Після вбирання всієї води майданчик і захисну смугу закривають поліетиленовою плівкою, а зверху соломою, тирсою або іншим матеріалом, що мульчує. Надалі через кожні 3-4 дні відбирають проби для визначення вологості грунту через кожні 10 см на всю глибину шару, що вивчається доти, поки в кожному шарі встановиться більш-менш постійна вологість. Ця вологість і характеризуватиме польову вологоємність ґрунту, яку виражають у відсотках до маси абсолютно сухого ґрунту, в мм або м3 у шарі 0-50 і 0-100 см на гектар.

З метою збереження СЕДО залишають нез астроєними прибережні території водотоків, сезонних стоків, водойм, заболоченостей і ділянок місцевості з ухилом не більше 1-2 %, які затоплюються при повені та зливи, включаючи ділянки з вологоємними ґрунтами.

Досліди ставилися у вегетаційному будиночку Інституту біології. Посів проводився насінням ярої пшениці сорту "Лютесценс 758". Досвідчені рослини вирощувалися в судинах ємністю по 8 кг грунтово-піщаної суміші. Поливання проводилося за вагою, з розрахунку 65% від повної вологоємності грунту.

Гумус визначається як комплексна і досить стійка суміш коричневих або темно-коричневих аморфних колоїдних матеріалів, які утворюються з тканин численних відмерлих організмів речовини - з залишків рослин, що розклалися, тварин і мікроорганізмів. Своєрідні фізико-хімічні властивості роблять гумус найважливішим компонентом ґрунту, що визначає його родючість; він служить джерелом азоту, фосфору, сірки та мікродобрив для рослин. Крім того, гумус підвищує катіонообмінну ємність, повітропроникність, фільтрування, вологоємність ґрунту і перешкоджає його ерозії [1].

Дуже важливою операцією догляду за рослинами у вегетаційному досвіді є полив. Судини поливають щодня, в ранній ранковий або вечірній годинник, залежно від теми досвіду. Слід зазначити, що полив водопровідною водою не годиться під час проведення дослідів із вапнуванням. Полив проводять за вагою до встановленої для досвіду оптимальної вологості. Для встановлення необхідної вологості ґрунту попередньо визначають повну вологоємність та вологість її при набиванні судин. Вагу судин до поливу обчислюють, виходячи з бажаної оптимальної вологості, яка зазвичай становить 60-70% повної вологоємності ґрунту, підсумовуючи ваги тарованого судини, піску, доданого знизу і зверху судини при набиванні та посіві, каркасу, сухого ґрунту та необхідної кількості води. Вагу судини до поливу пишуть на етикетці, наклеєній на чохлі. У спекотну погоду доводиться поливати судини двічі, один раз даючи певний обсяг води, а іноді доводячи до заданої ваги. Щоб мати однакові умови освітлення всіх судин, їх щодня під час поливання міняють місцями, і навіть пересувають однією ряд уздовж вагонетки. Посудини поміщають зазвичай на вагонетки; у ясну погоду їх викочують на відкрите повітря під сітку, а на ніч і негоду відвозять під скляний дах. Судини Мітчерліха встановлюють на нерухомо закріплених столах під сіткою.

ВОДНІ ВЛАСТИВОСТІ ГРУНТ

Основними водними властивостями грунтів є водоутримуюча здатність, водопроникність та водопідйомна здатність.

Водоутримуюча здатність - властивість ґрунту утримувати воду, обумовлену дією сорбційних та капілярних сил. Найбільша кількість води, яка здатна утримувати ґрунт тими чи іншими силами, називається вологоємністю.

Залежно від того, в якій формі знаходиться втримувана ґрунтом волога, розрізняють повну, найменшу, капілярну та максимально-молекулярну вологоємність.

Для ґрунтів нормального зволоження стан вологості, що відповідає повній вологоємності, може бути після сніготанення, рясних дощів або при поливі великими нормами води. Для надмірно вологих (гідроморфних) ґрунтів стан повної вологоємності може бути тривалим або постійним.

При тривалому стані насичення ґрунтів водою до повної вологоємності в них розвиваються анаеробні процеси, що знижують її родючість та продуктивність рослин. Оптимальною для рослин вважається відносна вологість ґрунтів у межах 50-60 % ПВ.

Однак у результаті набухання ґрунту при його зволоженні, наявності защемленого повітря повна вологоємність не завжди точно відповідає загальній пористості ґрунту.

Найменша вологоємність (НВ) - це максимальна кількість капілярно-підвішеної вологи, яка здатна тривалий час утримувати ґрунт після рясного її зволоження та вільного стікання води за умови виключення випаровування та капілярного зволоження за рахунок ґрунтової води.

Водопроникність ґрунтів - здатність ґрунтів вбирати і пропускати через себе воду. Розрізняють дві стадії водопроникності: вбирання та фільтрацію. Вбирання - це поглинання води ґрунтом та її проходження у не насиченому водою ґрунті. Фільтрація (просочування) - пересування води у ґрунті під впливом сили тяжіння та градієнта напору при повному насиченні ґрунту водою. Ці стадії водопроникності характеризуються відповідно коефіцієнтами вбирання та фільтрації.

Водопроникність вимірюється об'ємом води (мм), що протікає через одиницю площі ґрунту (див. 2 ) в одиницю часу (год) при натиску води 5 см.

Величина ця дуже динамічна, залежить від гранулометричного складу та хімічних властивостей ґрунтів, їх структурного стану, щільності, порізності, вологості.

У ґрунтах важкого гранулометричного складу водопроникність нижча, ніж у легенях; присутність у ППК поглиненого натрію або магнію, що сприяють швидкому набуханню ґрунтів, робить ґрунти практично водонепроникними.

Водопідйомна здатність - властивість грунту викликати висхідне пересування води, що міститься в ній, за рахунок капілярних сил.

Висота підйому води у ґрунтах та швидкість її пересування визначаються в основному гранулометричним та структурним складами ґрунтів, їх порізністю.

Чим ґрунти важчі і менш структурні, тим більша потенційна висота підйому води, а швидкість підйому її менша.

ВОДНИЙ РЕЖИМ ҐРУНТ

Під водним режимом розуміють сукупність явищ надходження вологи в ґрунт, її утримання, витрата та пересування у ґрунті. Кількісно його виражають через водний баланс, що характеризує прихід вологи в ґрунт та витрата з неї.

професор А. А. Роде виділив 6 типів водного режиму, розділивши їх на кілька підтипів.

1. Мерзлотний тип. Поширений за умов багаторічної мерзлоти. Мерзлий шар ґрунту водонепроникний, є водоупором, над яким проходить надмерзлотна верховодка, яка обумовлює насиченість водою верхньої частини відтанула ґрунту протягом вегетаційного періоду.

2. Промивний тип (КВ > 1). Характерний місцевостей, де сума річних опадів більше випаровуваності. Весь профіль ґрунту щорічно піддається наскрізному промочуванню до ґрунтових вод та інтенсивному вилуговування продуктів ґрунтоутворення. Під впливом промивного типу водного режиму формуються ґрунти підзолистого типу, червоноземи та жовтоземи. При близькому до поверхні залягання ґрунтових вод, слабкої водопроникності ґрунтів та ґрунтоутворюючих порід формується болотний підтип водного режиму. Під його впливом формуються болотні та підзолисто-болотні ґрунти.

3. Періодично промивний тип (КВ = 1, при коливаннях від 1,2 до 0,8). Цей тип водного режиму відрізняється середньою багаторічною збалансованістю опадів та випаровування. Для нього характерні чергування обмеженого промочування ґрунтів та порід у сухі роки (непромивні умови) та наскрізне промочування (промивний режим) у вологі. Промивання ґрунтів надлишком опадів відбувається 1-2 рази на кілька років. Такий тип водного режиму притаманний сірим лісовим ґрунтам, чорноземам опідзоленим та вилуженим. Водозабезпеченість ґрунтів нестійка.

4. Непромивний тип (КУ< 1). Характеризуется распределением влаги осадков преимущественно в верхних горизонтах и не достигает грунтовых вод. Связь между атмосферной и грунтовой водой осуществляется через слой с очень низкой влажностью, близкой к ВЗ. Обмен влагой происходит путем передвижения воды в форме пара. Такой тип водного режима характерен для степных почв - черноземов, каштановых, бурых полупустынных и серо-бурых пустынных почв. В указанном ряду почв уменьшается количество осадков, увеличивается испаряемость. Коэффициент увлажнения снижается с 0,6 до 0,1.

Вологообіг захоплює товщу ґрунтів та ґрунту від 4 м (степові чорноземи) до 1 м (пустельно-степові, пустельні ґрунти).

Запаси вологи, накопичені в ґрунтах степів навесні, інтенсивно витрачаються на транспірацію та фізичне випаровування і до осені стають мізерно малими. У напівпустельній та пустельній зонах без зрошення землеробство неможливе.

5. Випітний тип (КУ< 1). Проявляется в степной, полупустынной и пустынной зонах при близком залегании грунтовых вод. Преобладают восходящие потоки влаги по капиллярам от грунтовых вод. При высокой минерализации грунтовых вод в почву поступают легкорастворимые соли, происходит ее засоление.

6. Іригаційний тип. Він створюється при додатковому зволоженні ґрунту зрошувальними водами. При правильному нормуванні поливної води та дотриманні зрошувального режиму водний режим ґрунту повинен формуватися за непромивним типом з КУ, близьким до одиниці.

Найменша вологоємність (за П.С.Коссовичем)

Однією з основних водних властивостей грунту є вологоємність, під якою розуміють кількість води, утримувані грунтом. Вона виражається у % від маси абсолютно сухого ґрунту або від його об'єму.

Найважливішою характеристикою водного режиму ґрунтів є її найменша вологоємність, під якою розуміється найбільша кількість підвішеної вологи, яку ґрунт здатний утримувати після рясного зволоження та стікання гравітаційної води. При найменшій вологоємності кількість доступної вологи для рослин досягає максимально можливої ​​величини. Кількість води у ґрунті, за вирахуванням тієї її частини, яка становить так званий мертвий запас, Е.Мітчерліх назвав "фізіологічно доступною ґрунтовою вологою".

Найменшу вологоємність визначають у польових умовах при природному складанні грунту методом майданчиків, що заливаються. Суть методу полягає в тому, що ґрунт насичують водою доти, поки нею не будуть заповнені всі пори, а потім дають надлишку вологи стекти під дією сили тяжіння. Встановлена ​​рівноважна вологість відповідатиме НВ. Вона характеризує водоутримуючу здатність ґрунту. Для визначення НВ вибирають майданчик розміром не менше 1 х 1 м, навколо якого створюють захисний борт, обволікають її подвійним кільцем ущільнених земельних валиків висотою 25-30 см або встановлюють дерев'яні або металеві рамки. Поверхня ґрунту всередині майданчика вирівнюють і покривають великим піском шаром 2 см для запобігання розмиву ґрунту. Поряд із майданчиком по генетичних горизонтах або окремих шарах беруть зразки ґрунту для визначення його пористості, вологості та щільності. За цими даними визначають фактичний запас води в кожному з горизонтів (шарів) та пористість. Віднімаючи із загального обсягу пір обсяг, зайнятий водою, визначають кількість води, необхідне для заповнення всіх пір у шарі, що вивчається .

приклад розрахунку. Площа заливного майданчика S = 1 х 1 = 1 м2. Встановлено, що потужність орного шару дорівнює 20 см або 0,2 м, вологість ґрунту W - 20%; щільність d - 1,2 г/см3; порізність Р - 54%.

а) обсяг орного шару: V пах = hS = 0,2 х 1 = 0,2 м3 = 200 л.

б) обсяг усіх пір у досліджуваному шарі:

V пор = Vпах (Р/100) = 200 (54/100) = 108 л

в) обсяг пір, зайнятих водою при вологості, що дорівнює 20%

V вод = Vпах (W/100) S = 200 (20/100) · 1 = 40 л

г) Об'єм вільних від води пір

V віль = Vпор - Vвод = 108 - 40 = 68 л.

Для заповнення всіх пір в орному шарі ґрунту в межах заливного майданчика потрібно 68 л води.

Таким чином розраховують кількість води для заповнення ґрунтових пір до тієї глибини, на яку визначають НВ (зазвичай до 1-3 м).

Для більшої гарантії повного промочування кількість води збільшують у 1,5 рази на бічне розтікання.

Визначивши потрібну кількість води, приступають до заливання майданчика. Струмінь води з відра або шланга направляють на який-небудь твердий предмет, щоб уникнути порушення складання грунту. Коли весь заданий об'єм води вбереться у ґрунт, поверхню її накривають плівкою, щоб унеможливити випаровування.

Час для стікання надлишку води та встановлення рівноважної вологості, що відповідає НВ, залежить від механічного складу ґрунту. Для піщаних і супіщаних ґрунтів воно становить 1 добу, для суглинистих 2-3, для глинистих 3-7 діб. Точніше цей час можна встановити, спостерігаючи за вологістю ґрунту на ділянці протягом кількох днів. Коли коливання вологості грунту у часі будуть незначними, не перевищують 1-2%, це означатиме досягнення рівноважної вологості, тобто.

Вологоємність ґрунту польова

В умовах лабораторії НВ для ґрунтів з порушеним додаванням можна визначити методом насичення ґрунтових зразків водою зверху за аналогією визначення будови орного шару ґрунту.

Орієнтовне уявлення про значення НВ можна отримати і методом А.В.Миколаєва. Для цього довільна кількість ґрунту, пропущена через сито з діаметром осередку 1 мм, змочують водою при ретельному перемішуванні до утворення текучої маси, потім частину її (20-30 мл) виливають на гіпсову пластинку і витримують доти, доки волога поверхня ґрунту не стане матової внаслідок всмоктування зайвої води платівкою. Після цього ґрунт знімають з гіпсової пластинки і поміщають у бюкс для визначення вологості, яка з певною умовністю і відповідатиме НВ.

Схожа інформація:

Пошук на сайті:

Максимальна гігроскопічна вологість, максимальна молекулярна вологоємність, нижня і верхня межі пластичності безпосередньо пов'язані з гранулометричним і мінералогічним складом грунтів і грунтів, тому вони впливають якоюсь мірою на зчеплення і водоміцність структури і, отже, на їх протиерозійну стійкість. Однак цей вплив зазвичай важко виявити внаслідок впливу інших потужніших факторів.

Максимальна молекулярна вологоємність (ММВ) відповідає найбільшому вмісту рихлозв'язаної води, що утримується сорбційними силами або силами молекулярного тяжіння.

За даними ряду авторів (Вадюніна, 1973, - для каштанових грунтів, Умаров, 1974 - для сіроземів) величина максимальної молекулярної вологоємності відповідає вологості розриву капілярів (ВРК). Термін введений у гідрофізику ґрунтів А. А. Роде та М. М. Абрамової. Проте методу прямого визначення ВРК немає. У практиці найпоширеніший термін ММВ. Ним користуються й у гідрогеології.

Залежно від того, в якій формі знаходиться волога, що утримується грунтом, розрізняють повну, найменшу, капілярну і максимально-молекулярну вологоємність.

Породи четвертинного віку території АГКМ представлені пісками, супесями, суглинками, глинами, що характеризуються істотно індивідуальними фізико-хімічними та водними властивостями - питомою та об'ємною вагою, пористістю, максимальною молекулярною вологоємністю, пластичністю коефіцієнтами фільтрації.

Рихлозв'язана вода. Це друга форма фізично пов'язаної, або сорбованої води, звана плівковою водою. Вона утворюється в результаті додаткової (до МГ) сорбції молекул води при дотику твердих колоїдних частинок ґрунту з рідкою водою. Це відбувається тому, що ґрунтові частинки, що сорбували максимальну кількість молекул гігроскопічної води (з водяної пари), повністю не насичуються і здатні ще утримувати кілька десятків шарів орієнтованих молекул води, що утворюють водну плівку. Плівкова, або рихлозв'язана, вода слаборухлива (вона пересувається повільно від ґрунтової частинки з більш товстою плівкою до частинки з менш товстою плівкою).

Рослин вона малодоступна. Максимальна кількість рихлозв'язаної (плівкової) води, що утримується силами молекулярного тяжіння дисперсних ґрунтових частинок, називається максимальною молекулярною вологоємністю (ММВ).

Такі високі значення вологості, при яких опади комунальних стоків зберігають надану їм форму, суттєво відрізняють їх від інших дисперсних матеріалів, наприклад, рудних концентратів. Для останніх ці значення зазвичай не перевищують 10-12%.

Повна вологоємність (Wmaх)– це вологість ґрунту, виражена у частках одиниць, при повному заповненні його пір водою.

Максимальна молекулярна вологоємність (Wm)- здатність ґрунту утримувати в собі плівкову або гігроскопічну воду, тісно пов'язану з частинками ґрунту.

По різниці повної та максимальної молекулярної вологоємності знаходять кількість води, яка може віддати ґрунт при дренуванні. У пісків ця різниця називається водовіддачею (WВ). Вона характеризує водорясність насиченого водою піщаного ґрунту і повинна враховуватися при розрахунках видобутку підземних вод.

де Wв - водовіддача пухких порід,%;

Wmax - повна вологоємності (водомісткості), %;

Wm – максимальна молекулярна вологоємність, %.

Вона характеризує, яка частина води (%) від її загального вмісту у породі вільно стікає.

Для кількісної характеристики водовіддачі служить також коефіцієнт водовіддачі Кв, що дорівнює відношенню об'єму стікає води до обсягу породи, виражений у частках одиниці.

Перетворимо формулу 1.15 та отримаємо вираз для обчислення коефіцієнта водовіддачі – формула 1.16:

(1.16)

де Кв - коефіцієнт водовіддачі пухких порід, частки одиниць;

ε – коефіцієнт пористості породи частки одиниць;

ρs – густина мінеральної частини породи при природній вологості, г/см3;

ρw – щільність пластової води, г/см3.

Wm – максимальна молекулярна вологоємність, частки одиниць.

Характеристика водопроникності грунтує коефіцієнт фільтрації (Кф), тобто. швидкість проходження води через грунт при градієнті напору дорівнює одиниці. Коефіцієнт фільтрації виражають см/сек або м/сут.

Капілярна вологоємність– здатність ґрунту заповнювати лише капілярні пори внаслідок підняття капілярної води знизу, від вільного рівня води.

Повна та капілярна вологоємність для одного і того ж виду ґрунту можуть значно змінюватись в залежності від його щільності, характеру додавання та структури.

Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком.

У лабораторних умовах можна визначити величину найменшої вологоємності ґрунту, яка приблизно відповідає граничній польовій вологоємності (Долгов, 1948). При роботі з насипним ґрунтом (наприклад, при набиванні вегетаційних судин) визначення в трубках дасть правильніший результат, ніж польове визначення вологоємності.
Для визначення беруть скляні трубки довжиною 60-80 см з внутрішнім діаметром близько 3 см. Нижній кінець трубки обв'язується полотном або марлею. При підготовці ґрунт доводять до повітряно-сухого стану та пропускають через гуркіт (2-3 мм), але не розтирають.
При набиванні ґрунту вживають заходів проти утворення шаруватості, що досягається насипанням ґрунту через лійку, на носик якої надіта досить широка каучукова трубка, яка доходить до дна скляної трубки. При насипанні грунт заповнює лійку та всю каучукову трубку. При постійному постукуванні і обертанні скляної трубки починають повільно піднімати вирву з каучуковою трубкою, не відриваючи нижнього кінця трубки від грунту, що висипався; при цьому ґрунт суцільним стовпом, без сортування, виходить із каучукової трубки та заповнює скляну трубку. Цим прийомом вдається уникнути утворення шаруватості, неминучим при простому насипанні ґрунту в трубку.
Полив ґрунту виробляють з таким розрахунком, щоб ґрунтовий стовп промочувався не до дна; нижня суха зона може бути невеликою. Хід промочування реєструється крізь скляні стінки щодня по зволоженню грунту. Для запобігання підсиханню з поверхні ґрунту верх трубок закривається пробкою із вставленим у неї калі-апаратом, заповненим водою, що дозволяє повітрю входити після насичення водяними парами.
Після припинення пересування води (через 30-40 днів) скляні трубки розрізають і пошарово визначають вологість у кожних 2 або 4 см. довжиною 20-25 см, прилеглих до сухого ґрунту.
Вище перехідної зони у всіх шарах, крім верхніх, вологість коливається незначно і приблизно відповідає значенню граничної польової вологоємності, що визначається в природній польовій обстановці.
Задовільний збіг лабораторних та польових визначень знайдено С.І. Борговим тільки для орного шару ґрунту. Для всіх підорних зразків лабораторні визначення дали завищені значення.
Для швидкого визначення найменшої вологоємності (по Долгову) повітряно-сухий ґрунт набивають у посудину заввишки 30 см або в широку трубку висотою близько 40 см, намагаючись досягти такого ж ущільнення ґрунту, як при набиванні судин вегетаційного досвіду. Потім обережним приливанням води змочують верхню частину ґрунтового стовпа і залишають у схованому стані на добу. Через добу ґрунт у шарі від 5 до 10-15 см матиме вологість найменшої вологоємності. Визначення буде правильним, якщо в нижній частині ґрунтового стовпа залишився повітряно-сухий ґрунт.
С.І. Долгов вважає більш правильним розраховувати полив вегетаційних дослідів не за повною вологоємністю, а за найменшою вологоємністю, допускаючи в досвіді коливання вологості від 70 до 100% найменшої вологоємності.

Вода в ґрунті є одним з основних факторів ґрунтоутворення та однією з найголовніших умов родючості. У меліоративному відношенні особливо важливе значення вода набуває як фізична система, яка перебуває у складних взаєминах з твердою та газоподібною фазою ґрунту та рослиною (рис. 9). Недолік води у ґрунті згубно відбивається на врожаї. Лише за необхідного для нормального зростання та розвитку рослин вмісту рідкої води та елементів живлення у ґрунті за сприятливих повітряних та термічних умов можна отримати високий урожай. Основне джерело води у ґрунті – випадають опади, кожен міліметр яких на гектарі становить 10м3, або 10т води. На Землі безперервно відбувається кругообіг води. Це геофізичний процес, що постійно протікає, що включає такі ланки: а) випаровування води з поверхні світового океану; б) перенесення пар повітряними потоками в атмосфері; в) утворення хмар та випадання опадів над океаном та сушею; г) рух води на поверхні Землі та в надрах її (акумуляція опадів, стік, інфільтрація, випаровування). Вміст води в ґрунті визначається кліматичними умовами зони та водоутримуючою здатністю ґрунту. Роль ґрунту у зовнішньому вологообороті та внутрішньому вологообміні підвищується внаслідок його окультурення, коли помітно збільшуються вологість, водопроникність та вологоємність, але скорочуються поверхневий стік та марне випаровування.

Вологість ґрунту

Вміст води у ґрунті коливається в межах від сильного висушення (фізіологічної сухості) до повного насичення та перезволоження. Кількість води, що знаходиться в даний момент у ґрунті і виражена у вагових або об'ємних відсотках по відношенню до абсолютного сухого ґрунту, називається вологістю ґрунту. Знаючи вологість ґрунту, неважко визначити запас ґрунтової вологи. Один і той же ґрунт може бути неоднаково зволожений на різних глибинах і в окремих ділянках ґрунтового розрізу. Зволоженість ґрунту залежить від фізичних властивостей його, водопроникності, вологоємності, капілярності, питомої поверхні та інших умов зволоження. Зміна вологості ґрунтів та створення сприятливих умов зволоження протягом вегетаційного періоду досягаються прийомами агротехніки. Кожен ґрунт має свою динаміку вологості, що змінюється по генетичних горизонтах. Розрізняють абсолютну вологість, що характеризується валовою (абсолютною) кількістю вологи в грунті в даній точці на даний момент, вираженому у відсотках від ваги або об'єму грунту, і вологість відносну, що обчислюється у відсотках від пористості (повної вологоємності). Вологість ґрунту визначається різними методами.

Вологомісткість ґрунтів

Вологомісткість - властивість грунту поглинати і утримувати ту максимальну кількість води, яка зараз відповідає впливу на неї сил і умов зовнішнього середовища. Ця властивість залежить від стану зволоженості, пористості, температури ґрунту, концентрації та складу ґрунтових розчинів, ступеня окультуреності, а також від інших факторів та умов ґрунтоутворення. Чим вище температура ґрунту та повітря, тим менша вологоємність, за винятком ґрунтів, збагачених перегноєм. Вологомісткість змінюється по генетичних горизонтах та висоті ґрунтової колони. У ґрунтовій колоні як би укладена водна колона, форма якої залежить від висоти стовпа ґрунтового ґрунту над дзеркалом та від умови зволоження з поверхні. Форма такої колони буде відповідати природній зоні. Ці колони у природних умовах змінюються за сезонами року, а також від погодних умов та коливання вологості ґрунту. Водна колона змінюється, наближаючись до оптимального, в умовах окультурення та меліорації ґрунту. Розрізняються такі види вологоємності: а) повна; б) максимальна адсорбційна; в) капілярна; г) найменша польова та гранична польова вологоємність. Всі види вологоємності змінюються з розвитком ґрунту в природі та ще більше – у виробничих умовах. Навіть одна обробка (розпушування стиглого ґрунту) може покращити її водні властивості, збільшуючи польову вологоємність. А внесення у ґрунт мінеральних та органічних добрив чи інших вологоємних речовин може на тривалий час покращити водні властивості чи вологоємність. Це досягається закладенням у ґрунт гною, торфу, компосту та інших вологоємних речовин. Меліоруюча дія може вносити в грунт вологоутримуючих високопористих вологоємних речовин типу перлітів, вермікуліту, керамзиту.

Крім основного джерела променистої енергії, у ґрунт надходить тепло, що виділяється при екзотермічних, фізико-хімічних та біохімічних реакціях. Проте тепло, одержуване внаслідок біологічних і фотохімічних процесів, майже змінює температуру грунту. У літню пору сухий нагрітий грунт може підвищувати температуру внаслідок змочування. Ця теплота відома як назва теплоти змочування. Вона проявляється при слабкому змочуванні ґрунтів, багатих на органічні та мінеральні (глинисті) колоїди. Дуже незначне нагрівання ґрунту може бути пов'язане із внутрішньою теплотою Землі. З інших другорядних джерел тепла слід назвати «приховану теплоту» фазових перетворень, що звільняється в процесі кристалізації, конденсації та замерзання води і т. д. Залежно від механічного складу, вмісту перегною, фарбування та зволоження розрізняють теплі та холодні ґрунти. Теплоємність визначається кількістю тепла в калоріях, яку необхідно витратити, щоб підняти температуру одиниці маси (1г) чи обсягу (1 см3) ґрунту на 1оС. З таблиці видно, що зі збільшенням вологості теплоємність менше зростає у пісків, більше глини і ще більше торфу. Тому торф і глина є холодними ґрунтами, а піщані – теплими. Теплопровідність та температуропровідність. Теплопровідність – здатність ґрунту проводити тепло. Вона виражається кількістю тепла в калоріях, що проходить за секунду через площу поперечного перерізу 1 см2 через шар 1 см при температурному градієнті між двома поверхнями 1оС. Повітряно-сухий грунт має нижчу теплопровідність, ніж вологий. Це великим тепловим контактом між окремими частинками грунту, об'єднаними водними оболонками. Поряд із теплопровідністю розрізняють температуропровідність – хід зміни температури у ґрунті. Температуропровідність характеризує зміну температури на одиниці площі за одиницю часу. Вона дорівнює теплопровідності, поділеній на об'ємну теплоємність ґрунту. При кристалізації льоду в порах ґрунту проявляється кристалізаційна сила, внаслідок чого закупорюються та розклинюються ґрунтові пори та виникає так зване морозне пучення. Зростання кристалів льоду у великих порах викликає підтік води з дрібних капілярів, де відповідно до їх розмірів, що зменшуються, замерзання води запізнюється.

Джерела тепла, що надходить у ґрунт, і витрачання його - неоднакові для різних зон, тому тепловий баланс ґрунтів може бути і позитивним і негативним. У першому випадку ґрунт отримує тепла більше, ніж віддає, а в другому – навпаки. Але тепловий баланс грунтів у будь-якій зоні з часом помітно змінюється. Тепловий баланс ґрунту піддається регулюванню у добовому, сезонному, річному та багаторічному інтервалі, що дозволяє створити більш сприятливий термічний режим ґрунтів. Тепловим балансом ґрунтів природних зон можна керувати не тільки через гідромеліорацію, а й відповідними агромеліораціями та лісомеліораціями, а також деякими прийомами агротехніки. Рослинний покрив усереднює температуру ґрунту, зменшуючи його річний теплообіг, сприяючи охолодженню приземного шару повітря внаслідок транспірації та випромінювання тепла. Великі водоймища та водосховища стримують температуру повітря. Дуже прості заходи, наприклад культура рослин на гребені та гряди, дають можливість створити сприятливі умови теплового, світлового, водно-повітряного режиму ґрунту на Крайній Півночі. У сонячні дні середньодобова температура в шарі грунту на гребенях на кілька градусів вище, ніж на вирівняній поверхні. Перспективне застосування електричного, водяного та парового опалення, використовуючи промислові відходи енергії та неорганічні природні ресурси.

Таким чином, регулювання теплового режиму та теплового балансу ґрунту разом з водно-повітряним має дуже велике практичне та наукове значення. Завдання полягає в тому, щоб керувати тепловим режимом ґрунту, особливо зменшенням промерзання та прискоренням відтавання його.