Порозность (скважность) почв

Порозность (скважность) почв является результатом неплотного прилегания частиц почвы друг к другу, вследствие чего между ними остаются большей или меньшей величины промежутки или поры. Если представить себе, как это сделал Флюгге, что почвенные частицы имеют вид шаров одинакового размера, то в определенном объеме эти частицы могут быть расположены так, что объем промежутков между шарами будет наибольший (рыхлое сложение), или наименьший (плотное сложение). В первом случае шары каждого верхнего ряда будут соприкасаться с шарами нижнего ряда верхушками, во втором — каждый шар верхнего ряда помещается в промежутке, образованном двумя шарами нижнего ряда. Вычисление показывает, что при наиболее рыхлом сложении объем пор должен равняться 47,64%, а при наиболее плотном — 25,95%. Таким образом, если бы частицы почвы действительно были шарообразными и имели одинаковые размеры, то порозность почвенных масс колебалась бы между указанными пределами. На самом деле частицы почвы имеют и различные размеры, и различную форму, почему непосредственное определение порозности дает обыкновенно цифры, более или менее сильно отличающиеся от теоретических. Так, например, из определений Шварца мы имеем для порозноети различных почв:

Одинаковые величины, полученные для порозноети двух различных почв, еще не служат указанием на то, что обе почвы будут функционировать одинаково: напр., одинаково пропускать воду, воздух и пр. В справедливости сказанного убеждают нижеследующие данные Ренка.

Приведенные цифры наглядно показывают, что при одинаковом объеме пор и одинаковом давлении проницаемость почвы может быть резко различна. Отсюда следует, что, кроме количественного определения порозности, нужно иметь в виду и качество пор. В одном случае пор может быть больше, но размеры их меньше, в другом — пор мало, но объемы их велики. Общий объем и в том, и в другом случаях может быть одинаков, и в то же время обе почвы будут функционировать различно.

С увеличением числа зерен почвы будет возрастать, конечно, и число пор, а размеры их будут соответственно убывать. В каком отношении находится число зерен почвы в определенном ее объеме к размеру этих зерен, нетрудно вычислить, приняв, что зерна почвы имеют шарообразную форму:

где N и Nj — число зерен, V—данный объем почвы. Из формулы видно, что числа зерен обратно пропорциональны третьим степеням их радиусов. Отсюда ясно, что при уменьшении размеров зерен очень быстро растет и число их, а также число пор, размеры которых, вместе о тем, быстро уменьшаются. Следовательно, в мелкоземистых почвах порозность хотя и будет велика, однако, вода и воздух будут проникать сквозь них с трудом и медленно, так как им придется проходить длинный путь по рядам тонких пор и встречать большое сопротивление. Высказанные соображения в то же время показывают, что судить о качестве пор можно до некоторой степени по данным механического анализа и изучения структуры почв.