Методы определения состава почвенного воздуха
Газообразная фаза почвы — почвенный воздух — имеет большое значение для почвенных процессов и роста растений: принимает участие в химических и биохимических процессах, протекающих в почве, оказывает влияние на окислительно-восстановительные условия в почве, на ее реакцию, растворимость химических компонентов почвы. Почвенный воздух обеспечивает кислородом корни растений и живые организмы, населяющие почву, а также является важным фактором в углеродном питании растений (более половины углекислого газа, идущего на построение урожая сельскохозяйственных культур, доставляется растениям из почвы).
Отдельные газы и их смеси (воздух) могут находиться в почве в свободном состоянии (в порах почвы и пустотах, не занятых водой), адсорбированном на поверхности почвенных частиц и могут быть растворенными в почвенном растворе. Наибольшее значение имеет свободный почвенный воздух, содержание которого зависит от порозности и влажности почвы.
По составу почвенный воздух сходен с атмосферным, но отличается от него большим содержанием углекислого газа и водяного пара и меньшим содержанием кислорода. В зависимости от типа почвы и условий водно-воздушного режима в почве могут образовываться и накапливаться метан, сероводород, аммиак, закись азота и другие газы.
Состав почвенного воздуха значительно изменяется как во времени (сезонная и суточная изменчивость), так и по профилю почвы в зависимости от биологической деятельности, гидротермических условий, адсорбции газов твердой фазой почвы и интенсивности газообмена между почвой и атмосферой. В результате биологических процессов в почве идет постоянное поглощение кислорода организмами и выделение углекислого газа, вследствие чего почвенный воздух обедняется кислородом и обогащается углекислым газом. Выделение CO2 из почвы в атмосферу в процессе диффузии зависит от продуцирования CO2 почвой, физических и химических свойств почвы, изменения гидротермических условий. Решающая роль в продуцировании углекислого газа почвой принадлежит биологическим факторам, поэтому выделение CO2 из почвы может характеризовать интенсивность биологических процессов в почве. Вследствие этого интенсивность дыхания почвы является одним из показателей биологической активности почвы.
Для почвенных, агрохимических и микробиологических исследований большое значение имеет изучение газового (воздушного) режима почвы. Газовый режим почвы — совокупность всех взаимосвязанных явлений: поступление газов в почву и их передвижение по профилю почвы, изменение содержания газов в почвенном воздухе в результате поглощения или выделения отдельных газов при биологических и биохимических процессах и обмена газами между почвой и атмосферой, а также между почвенным воздухом и твердой и жидкой фазами почвы. Газовый режим почвы складывается из следующих элементов: содержание (запас) воздуха в почве, его состав, аэрация и интенсивность выделения газов (CO2, N2O, NO2, NH3) из почвы. При стационарных почвенных исследованиях необходимо периодическое одновременное определение всех перечисленных элементов. Определения проводятся каждые 10—15 дней или приурочиваются к фазам развития растений. Одновременно проводятся наблюдения за давлением и температурой воздуха, температурой и влажностью почвы.
