Влияние гумуса на физические свойства почв
26.08.2012
Гумус обладает рядом характерных физических свойств, резко отличающихся от соответственных свойств минеральной части почв. Поэтому присутствие гумуса даже в относительно небольших количествах по сравнению с минеральной частью почвы оказывает значительное влияние на физические свойства почвы в целом, причем это влияние в большинство случаев направлено в благоприятную сторону с точки зрения условий развития растений. Таким образом, кроме важной роли как источника питательных веществ, гумус имеет большое значение косвенного фактора плодородия благодаря улучшению физических свойств почвы. Влияние гумуса на физические свойства почвы достаточно сложно и далеко не полно изучено; во всяком случае, изменение физических свойств почвы под влиянием гумуса нельзя рассматривать с точки зрения аддитивности, т. е. простого сложения свойств гумуса и минеральной части почв. К сожалению, значительная часть экспериментальных исследований по вопросу о влиянии гумуса на физические свойства базировалась именно на этом предположении, и одним из наиболее распространенных методов исследования у старых авторов (Шюблера, Вольни и др.) был метод смешения песка или глины в различных пропорциях с «гумусом», причем в качестве последнего служил торфяной порошок. Понятно, что результаты этих исследований имеют лишь относительную ценность; тем не менее, в большинстве случаев они подтверждают ряд выводов, полученных агрономической практикой на основе непосредственных (большей частью только качественных) наблюдений.
Влияние на силы сцепления почвенных частиц. Оперируя с торфяным порошком, глиной и песком. Шюблер нашел, что сила сцепления частиц гумуса приблизительно в 12 раз меньше, чем у глины, но все же значительно выше, чем у чистого кварцевого песка, совершенно лишенного связности в сухом состоянии. Аналогичный результат был получен Шюблером и при изучении прилипания к дереву и к железу; величина прилипания для гумуса была в 2 раза меньше, чем у глины, и приблизительно в 2 раза выше, чем у песка. Эти данные находятся в полном соответствии с давно уже подмеченным фактом, что при наличии в глинистых почвах гумуса связность их уменьшается и они легче поддаются обработке, тогда как песчаные почвы под влиянием гумуса приобретают некоторую связность. Экспериментально этот вывод в отношении глинистых почв проверялся Пухнером и Шахбазианом на искусственных смесях каолина и песка с гумусом.
Подтверждение его в полевых условиях было получено Б.А. Кином при динамометрических измерениях сопротивления, оказываемого почвой при обработке плугом; оказалось, что ежегодное внесение 35 г навоза на 1 га на тяжелую глинистую почву (Ротамстедской станции), которое, как было видно из табл. 27, привело к некоторому накоплению гумуса, значительно сказалось на уменьшении сопротивления. Объяснение этого явления, с точки зрения коллоидных свойств глины и гумуса, было дано Шлезингом, Фиккендеем, Тзером и Буцах. В настоящее время, как уже было сказано выше, принимается, что, кроме образования рыхлых гелей при коагуляции, гумус вступает в более тесную связь с глиной, образуя прочные микроагрегаты.
Влияние на уменьшение объемного веса и на изменение объема почвы при увлажнении и высыхании. Гумус в виде торфа различных степеней разложения, равно как и выделенные из почвы гуминовые вещества, обладает резко выраженной способностью к значительному увеличению объема при увлажнении (набухание) и, наоборот, к сильному сжатию при высыхании. По отношению к объему в сухом состоянии увеличение его при увлажнении достигает 50-80%, тогда как для каолина оно составляет 36,6%, а для песка равно нулю. Эта способность, как показал Вольни, увеличивается по мере возрастания степени разложения (гумификации) торфа и, следовательно, в значительной мере обязана гуминовым веществам. Это подтверждается также данными Бременской болотной станции по изменению объема свежего торфа при высушивании; в то время как мало разложившийся пушицевый торф уменьшил объем с 1000 до 227 см3, сильно разложившийся пушицевый торф уменьшил объем до 174 см3. Благодаря указанной способности присутствие гумуса в минеральных почвах ведет к их разрыхлению, или к вспучиванию, как выражается Рэссель, следовательно, к уменьшению их объемного веса.
Разрыхление, или вспучивание, для глинистых почв, склонных к сильному уплотнению, имеет большое положительное значение. В некоторых случаях, однако, это вспучивание может повести к чрезмерному разрыхлению, как это наблюдается на старых огородах, обильно удобрявшихся навозом в течение долгого времени. Изменение объема при увлажнении и высыхании является благоприятным фактором аэрации почвы; с этим же явлением, вероятно, отчасти связаны и процессы дробления почвенной массы на структурные агрегаты.
