Почвенный воздух

Почвенный воздух. Наряду с твердым веществом важными составными частями почвы являются почвенный воздух и почвенный раствор.

Суммарный объем почвенных пор (порозность) составляет от 25 до 60% объема почвы. Соотношение между почвенным воздухом и водой определяется степенью увлажнения почвы.

Почвенный воздух существенно отличается по составу от атмосферного. Это зависит от биологических процессов, совершающихся в почве. Корневые системы высших растений и аэробные микроорганизмы энергично поглощают кислород и выделяют диоксид углерода (СО2). Избыток СО2 из почвы выделяется в атомосферу, в атмосферный воздух, обогащенный кислородом, проникает в почву. Так как почвенный воздух находится в состоянии газового обмена с атмосферным, припочвенный слой атмосферы содержит в несколько раз больше углекислоты, чем воздух на высоте нескольких метров. На протяжении суток почвы нашей страны выделяют СО2 от 10—20 до 100 кг с 1 га.

Чем интенсивнее протекают биологические процессы в почве, тем больше выделяется СО2. Обнаружено, что особенно много СО2 выделяет почва в ландшафтах лесостепи. Количество углекислоты в почвенном воздухе меняется на протяжении года, достигая максимума в теплое время года и минимума зимой.

В результате постоянного газообмена между почвой и атмосферой устанавливается подвижное равновесие. Содержание основных газов в почвенном воздухе в верхнем горизонте почвы в среднем можно выразить следующими цифрами (табл. 15). С глубиной содержание СО2 возрастает до 10—15—19%, а содержание О2 уменьшается до 10—12%.

95

Состав почвенного и атмосферного воздуха , % но объему (no H. П. Ремезову , 1963)

Считают, что в почвенном воздухе в среднем содержится СО2 0,3%, т. е. в 10 раз больше, чем в атмосферном. Характерная особенность почвенного воздуха — насыщенность парами воды.

В зависимости от внешних условий состав почвенного воздуха существенно меняется. Газообмен почвы с атмосферой может быть затруднен либо плотным сложением почвы, либо ее избыточной увлажненностью, в результате которой вода занимает не только капиллярные пространства, но и макропоры В этом случае в почвенном воздухе резко уменьшается содержание кислорода и начинают развиваться анаэробные микробиологические процессы, приводящие к образованию метана, сероводорода, аммиака и некоторых других газов.

Твердое вещество почвы более энергично поглощает молекулы водяного пара, чем молекулы газов, а так как в почве обычно высокое содержание водяного пара, то поглощение газов почвой невелико. По способности сорбироваться компоненты почвенного воздуха можно расположить в следующий ряд:

Иногда в составе почвенного воздуха могут присутствовать некоторые газы, диффундирующие через толщи горных пород из мест их скопления. В результате этого явления почвы над нефтяными и газовыми месторождениями бывают обогащены углеводородами; над скоплениями радиоактивных элементов — радиоактивными эманациями, отчасти гелием. На этом основаны специальные газовые геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых (нефтегазовая съемка, эмана-ционная съемка и др.).