В тесной связи с характером механического и структурного состава почв находятся их физические свойства, определяющие водный, воздушный и тепловой режимы.
Физические свойства почв оказывают самое непосредственное влияние на жизнь и развитие растений, поэтому правильное регулирование их составляет одну из важнейших задач полеводства.
Порозность, или скважность. Общий объем всех пор и промежутков между почвенными частичками в определенном объеме почвы называется общей скважностью, или порозностью.
Большое влияние на скважность оказывает структурное строение почвы; чем структурнее почва, тем больше общая порозность, так как, кроме заключенных в комках пор, эти почвы имеют промежутки, находящиеся между структурными отдельностями. Общая порозность, например, структурного чернозема достигает 61—63% и более. При любом рыхлении почвы скважность увеличивается, при уплотнении — уменьшается.
Помимо общей скважности, различают еще капиллярную и некапиллярную скважность почвы.
В зависимости от механического и структурного состава почвы в одном случае будет преобладать капиллярная, в другом случае — некапиллярная порозность. Первая в виде тончайших пор обусловливается главным образом наличием в почве глинистых частичек, вторая — структурным строением почвы.
Оптимальным соотношением этих двух видов порозности, как показывают данные опыта, считается такое, когда некапиллярная скважность в почве преобладает.
Объемный и удельный вес.
Под объемным весом надо понимать вес абсолютно сухой почвы в единице ее объема ненарушенного сложения (т. е. с почвенными порами). Объемный вес обычно выражают в граммах на 1 см3. Этот вес зависит от характера слагающих почву минералов, от содержания перегноя, структуры и от порозности. Чем богаче почва перегноем и чем лучше выражена в ней структура, а следовательно и порозность, тем меньше ее объемный вес. Объемный вес, например, подзолистой почвы 1,30—1,80, черноземной—1,04—1,10.
Помимо объемного веса, отличают еще удельный вес твердой фазы почвы, который также определяют в граммах на 1 см3. Удельным весом твердой фазы называют вес абсолютно сухих почвенных частиц при сплошном заполнении ими (без пор) единицы объема. Удельный вес твердой фазы почвы зависит от ее состава: чем больше почва содержит органических веществ, тем меньше ее удельный вес, и наоборот. В значительной мере удельный вес твердой фазы почвы зависит от минералов, слагающих почву, поскольку минералы в природе отличаются большим разнообразием и удельные веса их далеко не одинаковы. Удельный вес подзолистых почв в большинстве случаев достигает 2,50— 2,65, черноземных — 2,37.
Объемный и удельный вес почвы может служить в известной мере признаком, указывающим на содержание в ней органического вещества, на ее структурность и порозность.
Связность.
Под связностью разумеется способность почвы сопротивляться силам, стремящимся механически разъединить ее частички. Это свойство, непосредственно влияющее, на развитие корневой системы растений и на механическую обработку сельскохозяйственными орудиями, у различных почв выражено неодинаково и зависит от многих причин. Во-первых, — от характера механического состава: чем больше в почве содержится глинистых частичек, тем выше связность; во-вторых, — от степени влажности: так, например, глинистые почвы обладают наибольшей связностью в сухом состоянии, песчаные, наоборот, приобретают некоторую связность в увлажненном состоянии благодаря склеивающей способности находящейся между песчаными частичками воды. В-третьих, на связность почвы оказывают влияние органические вещества, при этом наличие перегноя в тяжелых суглинистых и глинистых почвах уменьшает их связность, в легких же песчаных — несколько усиливает.
Значительно повышает связность почвы поглощенный натрий. Поэтому солонцовые почвы, в поглощающем комплексе которых содержится натрий, всегда отличаются сильно выраженной связностью.
Структурное состояние придает почве рыхлость, уменьшает связность и тем самым значительно облегчает ее обработку.
Пластичность и прилипание.
Существенными физическими свойствами почв являются также пластичность, прилипание и набухание.
Под пластичностью понимают способность почвы во влажном состоянии сохранять, приданную ей форму. Пластичность почвы обусловливается различными причинами, но главным образом присутствием глинистых частиц. Чем больше содержится в той или иной почве мельчайших частичек, диаметр которых меньше 0,002 мм, тем яснее выражена ее пластичность.
В непосредственной связи с пластичностью находится и липкость почвы, которая обусловливается наличием в ней глинистых частиц и воды.
Чем более глиниста почва, тем сильнее выражена в ней липкость. Сухая почва липкостью не обладает. Прилипание повышается по мере увлажнения примерно до 80% от полного насыщения почвы водой, а затем начинает уменьшаться. Оно влияет на качество обработки и удельное сопротивление почвы. Чем сильнее прилипание почвы, тем труднее ее обрабатывать сельскохозяйственными орудиями. Исходя из этого, обработку надо производить при таком состоянии влажности, когда почва хорошо рыхлится, не мажется и не прилипает.
Как установлено опытами, нижним пределом влажности, при котором возможна обработка почвы, является влажность, отвечающая полуторной-величине максимальной гигроскопичности почвы, а верхним пределом — 60—70% полной влагоемкости данной почвы.
Набухание.
Это способность почвы изменяться в объеме под влиянием различных факторов, главным образом увлажнения и замерзания. Большое значение в этом отношении имеют почвенные коллоиды, особенно органические (перегной), способные резко увеличиваться в объеме при смачивании и уменьшаться при высыхании. По этой причине песчаные почвы, например, с ничтожным содержанием коллоидальной части совсем не набухают; напротив, почвы глинистые и суглинистые способны к набуханию и выпучиванию в значительной степени.
При изменении объема, связанном с набуханием и выпучиванием, поверхность почв трескается, трещины же способствуют потере влаги. В процессе растрескивания возможны разрывы корней. В наибольшей степени сказывается такого рода явление на бесструктурных тяжелых глинистых, бедных перегноем почвах и затем на солонцах.
Выпучивание проявляется и при замерзании почвы вследствие образования ледяных кристаллов. Нередко такое набухание сопровождается выпиранием узла кущения злаков и обрыванием их корневой системы.
В то же время имеются наблюдения, показывающие, что на почвах структурных гибель озимых от выпирания узлов кущения происходит реже.
