Powietrze w glebie
Gleba ma porowatą strukturę, często występuje w nim powietrze, do którego wchodzą mieszaniny gazów, wypełniają przestrzeń porów wolną od wody. Ilość i skład powietrza glebowego znacząco wpływają na stopień rozpuszczalności i migracji pierwiastków chemicznych, procesy zachodzące w glebie, rozwój mikroorganizmów i roślin. Gleba pochłania, pochłania toksyczne i przemysłowe emisje gazów oraz oczyszcza atmosferę z zanieczyszczeń przemysłowych. W ten sposób manifestuje się wartość sanitarna gleby. Kiedy dostaje się do gleby, powietrze atmosferyczne ulega znacznemu przekształceniu.
Ze względu na utlenianie materii organicznej w glebie, oddychanie korzeni roślin i fauny glebowej, zachodzi żywotna aktywność mikroorganizmów, zmiany w składzie powietrza w glebie. W składzie powietrza glebowego przypisuje się dużą rolę tlen i dwutlenek węgla (dwutlenek węgla)
Tlen (O2). Rola tego najważniejszego elementu biogennego w biosferze jest dobrze znana. Tlen w powietrzu glebowym zapewnia niezbędny poziom aktywności mikroorganizmów tlenowych, oddychanie korzeni roślin i zwierząt glebowych. Wręcz przeciwnie, niedobór tlenu hamuje rozwój włośników, powoduje masową śmierć pędów roślinnych, wywołuje rozwój patogennych (fitopatogennych) mikroorganizmów - grzybów i bakterii powodujących zgniliznę korzeni i inne choroby roślin.
Zmniejszenie stężenia tlenu w powietrzu glebowym z 21 do 10-15 już działa depresyjnie na większość roślin. Spadek stężenia O2 do 2,5 prowadzi do śmierci wszystkich organizmów wykorzystujących tlen do oddychania.
Dwutlenek węgla (CO2). Stężenie tego gazu w glebie jest dziesięć razy wyższe niż w powietrzu atmosferycznym. Procesy oddychania i rozkładu substancji organicznych, stale zachodzące w glebie, stale uzupełniają zapasy CO2 w atmosferze. W rezultacie zapewniona jest aktywność asymilacyjna roślin i innych organizmów autotroficznych. Stężenie dwutlenku węgla w powietrzu glebowym wynosi od 0,05 do 10-12. Jednocześnie optymalne stężenie CO2 w składzie powietrza glebowego wynosi od 0,3 do 3 (w zależności od konkretnej uprawy).
Nadmiar CO2 hamuje rozwój roślin, spowalnia kiełkowanie nasion i zmniejsza intensywność przepływu wody do komórek roślinnych. Woda nasycona CO2 rozpuszcza słabo rozpuszczalne związki kalcyt CaCO3, dolomit CaCO3 * MC03, magnezyt MC03, syderyt ReCO3. Powoduje to usunięcie (ługowanie) węglanów, w wyniku czego warstwa korzeniowa gleby zostaje wyczerpana w ważnych składnikach odżywczych, a kwasowość roztworu glebowego wzrasta. Aby scharakteryzować aktywność biologiczną gleby, często stosuje się wskaźnik zwany „oddychaniem gleby”. Charakteryzuje się szybkością uwalniania CO2 na jednostkę czasu z jednostkowej powierzchni gleby. Szybkość oddychania gleby wynosi od 0,01 do 1,5 g / (m2 * h) i zależy od właściwości samej gleby, warunków pogodowych, charakteru wegetacji i populacji drobnoustrojów.
Skład powietrza glebowego i atmosferycznego (w objętości):
Powietrze | Azot | Tlen | Dwutlenek węgla |
Atmosferyczne | 78 | 21 | 0,03 |
Gleba | 78–80 | 5-20 | 0,1–15.0 |
Zawartość gazu w glebie:
Gazy | Objętość w powietrzu glebowym | Gazy | Objętość w powietrzu glebowym |
N2 | 68–73 | SO2 | 3 * 10–7 |
O2 | 5-21 | H2S | 2 * 10–7 |
CO2 | 0,1-20 | Cos | (2-25000) * 10-7 |
CO | (1-8) * 10–6 | CH3SH | 3 * 10–7 |
H2 | (1-8) * 10–6 | (CH3) 2S | 1 * 10–6 |
N2O | (2-40) * 10-5 | CH3SCH3 | (1-12) * 10–7 |
NIE | (1-10) * 10-4 | CH4 | (1-8) * 10–7 |
NO2 | (2-4) * 10-6 | C2-C20 | (1-35) * 10–6 |