Теоретична частина. 1. Загальні фізичні та фізико-механічні властивості ґрунту.

1. Загальні фізичні та фізико-механічні властивості ґрунту.

2. Фізичні властивості.

3. Фізико-механічними властивості.

Загальні фізичні та фізико-механічні властивості ґрунту. Механічний склад ґрунту має важливе значення в ґрунтоутворенні, у формуванні родючості ґрунту. Від механічного складу залежать водні, теплові, повітряні, загально-фізичні і фізико-механічні властивості ґрунту. Механічний склад ґрунту зумовлює окислювально-відновлювальні умови, величину ємкості вбирання, перерозподіл в ґрунті зольних елементів, накопичення гумусу тощо.

Фізичні властивості. Загальними фізичними властивостями ґрунту є щільність твердої фази, щільність непорушеного ґрунту і його пористість.

Щільність твердої фази – інтегрована щільність всіх компонентів твердої фази ґрунту (уламки гірських порід, новоутворені мінерали, органічні частки). Верхні горизонти ґрунту мають меншу щільність, ніж нижні тому, що щільність гумусу становить 1,4-1,8, а щільність мінеральних компонентів – 2,3-3,3.

Щільність ґрунту – маса одиниці об’єму ґрунту в непорушеному і сухому стані. Завдяки наявності пор, виповнених повітрям, щільність ґрунту значно менша, ніж щільність його твердої фази. Так, щільність ґрунту верхніх горизонтів становить 0,8-1,2 г/см³, а нижніх – 1,3-1,6 г/см³, щільність твердої фази відповідно 2,4-2,6 і 2,6-2,7.

Пористість ґрунту – сумарний об’єм всіх пор між частками твердої фази одиниці об’єму.

Загальні фізичні властивості ґрунту залежать від мінерального, механічного і структурного складу. Так, гумусний горизонт структурного ґрунту (наприклад, чорнозему) має високу пористість (до 70%), а безструктурного глинистого ґрунту значно меншу (<50%).

Фізико-механічними властивостивостями ґрунту – є липкість, пластичність, набухання і усадка. Всі вони залежать від вмісту в ґрунті глинистих мінералів.

Пластичність – здатність ґрунту змінювати свою форму під впливом будь-якої зовнішньої сили без порушення суцільності та зберігати свою форму після усунення впливу зовнішньої сили. Пластичність ґрунту залежить від його механічного складу й вологості. Чим важчий ґрунт за механічним складом, тим пластичність його, як правило, вища і навпаки. Глинисті вологі ґрунти мають високу пластичність, супіщані – низьку, піщані та сухі ґрунти не мають цієї властивості.

Щодо вологості ґрунту, то такої прямої залежності від неї у пластичності ґрунту немає. Спочатку при зволоженні ґрунту його пластичність збільшується, а потім починає зменшуватись.

Безпосередньо з пластичністю зв'язана і липкість ґрунту або його здатність прилипати. Липкість – здатність вологого ґрунту прилипати до інших тіл. Визначається силою, яку треба прикласти, щоб відірвати металічну пластину від ґрунту (виражається в г/см²). Глинисті ґрунти мають високу липкість. При зменшенні вмісту у ґрунті тонко дисперсних частин (мулу) знижується ця властивість.

Зв'язність ґрунту — це його здатність чинити опір механічному роз'єднанню частинок, що складають його. Зв'язність ґрунту зумовлена силами взаємного зчеплення окремих ґрунтових частинок одна з одною. Зв'язність ґрунту, як і згадані вище показники, багато в чому залежить від механічного складу і вологості ґрунту. Важкі за механічним складом ґрунти мають більшу зв'язність, а легкі — меншу. Найлегші піщані ґрунти зв'язності майже не мають. Зв'язність глинистих ґрунтів в міру їх зволоження зменшується, а піщаних, навпаки, при зволоженні трохи збільшується.

Агрономічне значення пластичності, липкості і зв'язності ґрунту визначається насамперед тим, що всі ці властивості ґрунту безпосередньо впливають на ступінь опору його обробіткові. Через те що всі ці властивості значною мірою залежать від вологості ґрунту, то й опір ґрунту обробіткові так само залежить від вологості. Найкращі умови для обробітку створюються при такій вологості, коли ґрунт вже досить пластичний і липкий, щоб добре кришитися, але коли він ще не дуже прилипає до робочих органів ґрунтообробних машин і коли він ще не набрав надмірної зв'язності. Такий стан вологості дістав назву спілості ґрунту.Спілість ґрунту, звичайно, для ґрунтів різного механічного складу настає при різній вологості. Для легких ґрунтів — при меншій, для важких — при більшій.

Набухання – збільшення об’єму ґрунту при зволоженні. Зумовлене сорбцією води частками глинистих мінералів та гідратацією обмінних катіонів. Найвищу здатність до набухання мають ґрунти багаті на монтморилоніти та вермикуліт, найнижча – у збагачених каолінітом. Піщані ґрунти не набухають. Сильно набухають ґрунти, насичені натрієм.

Усадка – здатність ґрунтової маси зменшувати свій об’єм при висиханні. Це явище протилежне до набухання і тому залежить від того ж фактору. Глинисті ґрунти дають сильну усадку, що призводить до утворення широких щілин, брилястої структури, розриву кореневих систем рослин, зростання випаровування води з поверхні ґрунту.

Від механічного складу ґрунтів на різних ділянках залежить система їх обробітку та особливості інших агротехнічних заходів: строки польових робіт, система удобрення, структура посівних площ тощо.

Фізико-механічні властивості ґрунтів враховують при проектуванні та будівництві різних споруд.

Питання для аудиторного оцінювання:

1. Дайте визначення поняттю „щільність твердої фази”. Обґрунтуйте агровиробниче значення та заходи регулювання при господарській діяльності.

2. Дайте визначення поняттю „щільність ґрунту”. Обґрунтуйте агровиробниче значення та заходи регулювання при господарській діяльності.

3. Дайте визначення поняттю „пористість ґрунту”. Обґрунтуйте агровиробниче значення та заходи регулювання при господарській діяльності.

4. Дайте визначення поняттю „пластичність”. Обґрунтуйте агровиробниче значення та заходи регулювання при господарській діяльності.

5. Дайте визначення поняттю „липкість”. Обґрунтуйте агровиробниче значення та заходи регулювання при господарській діяльності.

6. Дайте визначення поняттю „набухання”. Обґрунтуйте агровиробниче значення та заходи регулювання при господарській діяльності.

7. Дайте визначення поняттю „усадка”. Обґрунтуйте агровиробниче значення та заходи регулювання при господарській діяльності.