Гумус прочно склеивает минеральные частицы, образуя комочки, улучшающие структуру почвы.
Важнейшим свойством почвы является ее плодородие — способность обеспечивать растения водой, элементами питания и воздухом.
Мощность гумусового слоя и содержание гумуса в почве - показатели уровня плодородия почв.
В подзолистых почвах северных районов России содержится 1—3% гумуса, в почвах лесостепной зоны — 4—6%. В черноземах (обыкновенныех— 7—8%, тучных — 8—12%).
Так, чернозем обыкновенный тучный глинистый содержит до 70% физической глины, богат карбонатами. Формирующиеся на глине обыкновенные черноземы имеют гумусовый горизонт глубиной 60-70 см, содержание гумуса нередко превышает 10%. Количество гумуса в метровом слое достигает 600—700 т/га, иногда до 800 т/га. Эти черноземы имеют хорошо выраженную водопрочную комковато-зернистую структуру.
Чернозем обыкновенный среднегумусовый на тяжелом лессовидном суглинке широко распространен в правобережной части Саратовской области. Мощность гумусового горизонта не превышает 50—55 см. Содержание гумуса в горизонте около 7-8%, запасы в метровом слое 400—450 т/га. Чернозем обыкновенный среднегумусовый среднемощный приурочен к предбалочным понижениям и малозаметным впадинам на плато и склонах.
Для того чтобы формировался гумус того или иного типа, необходим достаточный дренаж почвы. В условиях переувлажнения разложение идет очень медленно, так как нехватка кислорода ограничивает рост аэробных редуцентов. В таких условиях растительные и животные остатки сохраняют свою структуру и, постепенно спрессовывая, образуют торф, который может накапливаться вплоть до больших глубин.
7. Влажность и аэрация. Почвенная вода подразделяется на гравитационную, гигроскопическую и капиллярную (рис. 5.40).
Рис. 5.40. Три типа почвенной воды
Гравитационная вода — подвижная вода, является основной разновидностью свободной воды, которая заполняет широкие промежутки между частицами почвы и просачивается вниз сквозь почву под действием силы тяжести, Растения легко усваивают гравитационную воду в зоне корневой системы. С этой точки зрения для растений весьма важен полив почвы.
Гигроскопическая вода в почве удерживается вокруг отдельных коллоидных частиц в виде тонкой прочной связанной пленки.
Она адсорбируется за счет водородных связей на поверхности глины и кварца или на катионах, связанных с глинистыми минералами и гумусом. Гигроскопическая вода высвобождается только при температуре 105—110°С и физиологически практически недоступна растениям. В глинистых почвах ее содержится около 15%, в песчаных около 5% массы почвы. Она образует так называемый мертвый запас воды в почве.
По мере того как накапливаются слои воды вокруг почвенных частиц, она начинает заполнять сначала узкие поры между этими частицами, а затем распространяется во все более широкие поры. Гигроскопическая вода постепенно переходит в капиллярную, удерживающуюся вокруг почвенных частиц силами поверхностного натяжения. Капиллярная вода может подниматься по узким порам и канальцам от уровня грунтовых вод благодаря высокому поверхностному натяжению воды. Растения легко поглощают капиллярную воду, играющую наибольшую роль в регулярном снабжении их водой.Капиллярная вода легко испаряется. Тонкоструктурные почвы - глины, удерживают больше капиллярной воды, чем грубоструктурные - пески.
В почве содержится парообразная влага, занимающая все свободные от воды поры.
Проследим путь, который совершает вода, достигнув поверхности земли, рассмотрим значение влажности и аэрации почвы как среды жизни.
Вода, просачивающаяся в почву, достигает зеркала грунтовых вод или заполняет трещины и щели в плотных кристаллических и сланцевых породах.
Однако часть осадковне достигает уровня грунтовых вод, а создает полезную для растений почвенную влагу, она как бы подвешена над зеркалом грунтовых вод.
Инфильтрационная вода в конечном итоге — в форме медленно или быстро текущего потока подземных вод, прошедшего более далекий или более близкий путь, — может вновь перейти в поверхностный сток в виде источников или ключей, бьющих в руслах рек, ручьев, днищах озерных котловин. Существует постоянный обмен поверхностных, почвенных и грунтовых вод.
Водный и воздушный режимы почвы зависят от вида почвы и содержания в ней гумуса.Последние в свою очередь влияют на пористость, влагоемкость и водопроницаемость почв и тем самым — на их тепловой баланс.
В рыхлой почве пористость верхнего слоя (до 70 см) составляет 20—30%; воды мало — 10—20%, ее содержание увеличивается только на большой глубине. У тяжелых почв вода заполняет практически все поры. Только верхний горизонт глубиной 30 см обеспечен воздухом (не более 15%).
Песчаные (легкие) почвы имеют малую влагоемкость, быстро высыхают. Глинистые (тяжелые) почвы содержат слишком мало воздуха,поэтому они плохо прогреваются и задерживают рост растений и деятельность почвенных организмов. Наилучшие условия для роста растений имеют пылеватые суглинки и суглинки, их водные и воздушные режимы оптимальны.