Грунтовий повітря
Грунт має пористу структуру, в ній часто присутній повітря, в який входять суміші газів, вони заповнюють вільний від води поровое простір. Кількість і склад грунтового повітря істотно впливають на ступінь розчинності і міграції хімічних елементів, на процеси, що відбуваються, в грунті, на розвиток мікроорганізмів і рослин. Грунт поглинає, сорбує токсичні і промислові викиди газів і очищає атмосферу від техногенного забруднення. Таким чином проявляється санітарне значення грунту. При попаданні в грунт атмосферне повітря значно перетворюється.
Внаслідок окислення органічних речовин грунту, дихання коренів рослин і ґрунтової фауни, життєдіяльності мікроорганізмів відбуваються зміни складу грунтового повітря. У складі грунтового повітря велика роль відводиться кисню і діоксиду вуглецю (вуглекислий газ)
Кисень (О2). Роль цього найважливішого біогенного елемента в біосфері загальновідома. Кисень в грунтовому повітрі забезпечує необхідний рівень активності аеробних мікроорганізмів, дихання коренів рослин і ґрунтових тварин. Навпаки, дефіцит кисню пригнічує розвиток кореневих волосків, викликає масову загибель сходів рослин, провокує розвиток хвороботворних (фітопатогенних) мікроорганізмів - грибів і бактерій, що викликають кореневі гнилі та інші хвороби рослин.
Зниження концентрації кисню в ґрунтовому повітрі з 21 до 10-15 вже діє гнітюче на більшість рослин. А зниженні концентрації О2 до 2,5 призводить до загибелі всіх організмів, які використовують кисень для дихання.
Діоксид вуглецю (СО2). Концентрація цього газу в грунті в десятки разів вище, ніж в атмосферному повітрі. Процеси дихання і розкладання органічних речовин, безперервно протікають в грунті, постійно поповнюють атмосферні запаси СО2. В результаті забезпечується ассимиляционная діяльність рослин і інших автотрофніорганізмів. Концентрація діоксиду вуглецю в грунтовому повітрі коливається від 0,05 до 10-12. У той же час оптимальні концентрації СО2 в складі грунтового повітря варіюють від 0,3 До 3 (в залежності від конкретної сільськогосподарської культури).
Надлишок СО2 пригнічує розвиток рослин, уповільнює проростання насіння, скорочує інтенсивність надходження води в рослинні клітини. Вода, насичена СО2, розчиняє мало розчинні сполуки кальцит Сас03, доломіт Сас03 * МС03, магнезит МС03, сидерит РеСО3. Це викликає винос (вилуговування) карбонатів, в результаті чого кореневмісному шар грунту збіднюється важливими елементами живлення, а кислотність ґрунтового розчину зростає. Для характеристики біологічної активності грунту нерідко використовують показник, названий «грунтовим диханням». Він характеризується швидкістю виділення СО2 за одиницю часу з одиниці поверхні грунту. Інтенсивність дихання ґрунту коливається від 0,01 до 1,5 г / (м2 * год) і залежить від властивостей самого грунту, погодних умов, характеру рослинності і мікробного населення.
Склад ґрунтового повітря та атмосферного (в обсягу):
повітря | азот | кисень | Вуглекислий газ |
атмосферне | 78 | 21 | 0,03 |
грунтовий | 78-80 | 5-20 | 0,1-15,0 |
Зміст газів в грунті:
гази | Зміст в грунтовому повітрі, від об`ма | гази | Зміст в грунтовому повітрі, від об`ма |
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 |
NO | (1-10) * 10-4 | CH4 | (1-8) * 10-7 |
NO2 | (2-4) * 10-6 | C2-C20 | (1-35) * 10-6 |