Істинний питома вага (щільність) - вага одиниці об'єму абсолютно сухого торфу, віднесений до ваги такого ж обсягу води.
Він близький для торфу низинного і верхового типу і залежить від зольності і ступеня розкладання. З зольністю торфу істинний питома вага знаходиться в прямому відношенні, зі ступенем розкладання - в зворотному. Так, питома вага верхового торфу при ступеня розкладання від 5 до 60% і зольності 4% змінюється від 1,59 до 1,41, питома вага низинного нормально зольного торфу відповідно при ступеня розкладання від 10 до 60% і зольності 12% - від 1 , 60 до 1,43 (за С. А. Сидякін).
Однак для торф'яних грунтів низинних боліт підвищеної зольності деякі дослідники відзначають зростання питомої ваги при їх окультурення. Вони пов'язують це зі змінами фізико-хімічних властивостей окультурених торф'яних грунтів (підвищення зольності, необоротна коагуляція органічних колоїдів і ін.).
Об'ємна вага - вага одиниці об'єму пористого торфу. Він залежить від виду торфу, ступеня його розкладання, зольності і вологості.
В середньому можна прийняти вага 1 см 3 Воздушносухой маси торфу рівним: слабо розклалася верхового - 0,08-0,09 г, добре розклався, того ж типу - 0,12-0,13, середньо розклався перехідного торфу при зольності до 8% - 0,16-0,19 і добре розклалася низинного торфу при зольності до 12% - 0,22-0,26 м В процесі окультурення об'ємна вага торф'яних грунтів підвищується.
Пористість (шпаруватість) торфу - відношення загального обсягу пір до обсягу торфу. Верхової та низинний торф при малих ступенях розкладання має велику кількість пустот між рослинними волокнами і в самих рослинних рештках; пористість їх досягає 70-80%. При високій розкладання пористість торфу невелика. Рослинні залишки в них втратили свою клітинну структуру і перетворилися в аморфне органічна речовина, здатне значно ущільнюватися.
Пористість залежить не тільки від ступеня розкладання торфу, але і від характеру складають його рослинних залишків.
В умовах природного залягання пори торфу заповнені водою і повітрям, в зв'язку з чим вологість торфу і його аерація знаходяться в зворотних відносинах. Від кількості пор в торфі залежать його вологоємність, повітроносних, теплопровідність і об'ємний вагу.
При високому вмісті колоїдних речовин торф при висушуванні досить сильно скорочується в обсязі, при зволоженні - збільшується. Зміна обсягу тим більше, чим сильніше розклався торф, чим багатша він колоїдами і чим рівномірніше розподілені вони в ньому.
Так, слабо розклався торф отри висушуванні скорочується в обсязі приблизно в 1,5-2 рази, добре розклався - в 4-6 разів.
Якщо торф висушити, то він набуває властивості важкої смачиваемости, тобто втрачає здатність легко вбирати в себе вологу. Пересушене торф може довго плавати у воді, абсолютно не зволожити. Пояснюється це тим, що на поверхні дрібних часток торфу утворюються ущільнені повітряні оболонки, що перешкоджають змочування їх водою.
При осушенні торф'яних грунтів порозность верхніх горизонтів покладів зменшується і відбувається усадка торфу (зменшення потужності торф'яного покладу), особливо сильна в перші роки після осушення. Однак усадка торфу може відбуватися не тільки за рахунок зменшення порозности, але і за рахунок розкладання органічної речовини торфу.
В тривало окультурювати торф'яних ґрунтах при правильному регулюванні водного режиму загальна порізно по сезонах змінюється мало і зміна її в верхніх горизонтах пов'язано головним чином з характером обробки і впливом оброблюваної культури.
Теплоємність торфу визначається кількістю тепла, яке необхідно для того, щоб підвищити температуру одиниці об'єму торф'яної маси на 1 °.
В середньому теплоємність ваговій одиниці абсолютно сухого добре розклалася торфу приймається рівною 0,47 малої калорії.
Теплоємність торфу зростає зі збільшенням його вологості. Торф, насичений водою, поглинає тепло приблизно в 8-10 разів більше, ніж сухий. Сирі торфові грунти вважаються холодними, так як вимагають для нагрівання великої кількості тепла. Крім того, потрібно враховувати і ту кількість тепла, яке витрачається на посилене випаровування.
На поглинання тепла великий вплив багатодітній родині і колір грунту, питома поверхня і нахил поверхні до падаючим променям сонця (експозиція). Чорний колір і шорсткість поверхні торф'яних грунтів збільшують поглинання теплових променів.
Теплопровідність. так само як і теплоємність, сильно залежить від ступеня зволоження торфу. За даними С. Н. Тюремнова, теплопровідність торфу при вологості 68-93% зростає з підвищенням вологості і ступеня розкладання з 0,3 до 1. У міру підсихання торфу, особливо слабо розклалася, теплопровідність його різко падає. На цій властивості засновано вживання сухого пухкого торфу або спресованих плит в якості ізоляційного матеріалу.
Поганою теплопровідністю торф'яних грунтів, з одного боку, і сильним випромінюванням тепла з поверхні в нічний час, з іншого, пояснюються часті нічні заморозки на освоєних болотах (ранньої осені, а іноді і влітку). Великі втрати тепла шляхом випромінювання з поверхні не відшкодовуються припливом тепла з нижчих верств внаслідок поганої теплопровідності торфу. В результаті торфові грунти переохолоджуватися, температура. їх падає нижче нуля.
На освоєних болотах нерідко бувають заморозки і в результаті припливу і застою в низинах хвиль холодного повітря.
Несприятливими тепловими властивостями торф'яних грунтів пояснюються різкі коливання протягом доби температури грунту і пріпочвенном шару повітря, які негативно позначаються на розвитку деяких культур.
Вологоємність торфу залежить від ботанічного складу, ступеня розкладання, зольності, здатності до набухання і деяких інших властивостей.
При повному насиченні всіх пір торфу водою говорять про повну або максимальної його вологоємності. Вона обчислюється розподілом величини загальної шпаруватості, вираженою у відсотках від обсягу, на об'ємний вага торфу.
Розрізняють ще влагоемкость капілярну, коли торф'яна грунт знаходиться в стані повного капілярного насичення, і вологоємність польову або найменшу, вимірювану граничною кількістю води, яке грунт в змозі утримати при насиченні її зверху, наприклад, після сильного дощу або сніготанення (грунтові води при цьому повинні залягати на такій глибині, щоб не було капілярного припливу вологи знизу).
Особливо високою вологоємністю володіє слабо розклався сфагновий торф, який може утримувати води в 15-20 разів більше свого абсолютно сухої ваги.
Вологоємність низинного і перехідного нормально зольного торфу середньої і хорошою ступеня розкладання коливається від 300 до 900%, тобто він може утримувати води в 3-9 разів більше своєї ваги в сухому стані.
Багатьма дослідниками встановлено зниження повної вологоємності торф'яних грунтів при їх осушення і окультурення. Це прямий наслідок розкладання органічної речовини торфу, його ущільнення в зв'язку з усадкою, підвищення зольності грунту і деяких інших змін.
Капілярно підвішена вода у верхніх шарах торф'яних грунтів, яка визначається величиною найменшої вологоємності, впливає на родючість грунтів, сприяє постачанню культурних рослин вологою в посушливі періоди і перешкоджає вимиванню поживних речовин з кореневого горизонтів.
Гігроскопічність - здатність торфу вбирати вологу з повітря; поглинена таким чином волога називається гігроскопічної.
Гігроскопічність залежить від виду і ступеня розкладання торфу, а також від вологості повітря.
Максимальна гігроскопічність торфу або грунту визначається кількістю води, яку вони можуть поглинути з повітря, насиченого водяними парами, при перерахунку на абсолютно суху масу.
Максимальна гігроскопічність різних грунтів в залежності від їх механічного складу, змісту перегною і деяких інших властивостей може бути представлена приблизно в наступному вигляді (у% до абсолютно сухої маси): піщаний грунт - 0,5-1, супісок -1 -1,5, легкий суглинок - 1,5-2, середній суглинок - 2-6, важкий суглинок і глина - 6-10 і вище, чорнозем - 6-12, низинний середньо і добре розклався торф - 90-100 і вище.
Максимальна гігроскопічність торф'яних грунтів, визначена за методом В. А. Францессона, на Мінській болотної дослідної станції коливалася на різних ділянках в залежності від зольності торфу в межах 80,8-111,2% від ваги абсолютно сухого ґрунту.
Висота капілярного підняття вологи в різних грунтах різна і залежить перш за все від величини капілярів: чим вони тонше, тим вище може підніматися вода. В добре розклалася торфі капіляри дуже дрібні (внаслідок набрякання органічних колоїдів), а тому вода піднімається по ним дуже високо, але повільно.
Так, за даними Новгородської болотної дослідної станції, за 40 днів вода піднялася по капілярах: в суглинистой грунті - на 51 см, в низинному середньо розклалася торфі - на 15 см, в перехідному торфі тій же мірі розкладання - на 5 см.
У слабо розклалася торфі капілярний підйом води ще менше. За даними В. В. Романова, в сфагновому ОЧЕС (слабо розклалася сфагновому торфі) він не перевищує 3 см.
Водопроникність, так само як і капілярність, залежить від ботанічного складу, ступеня розкладання, насиченості водою і колоїдних властивостей торфу. Слабо розклалися сфагнові та інші види торфу досить водопроникність, гуміфіцірованний і щільно злежаний сфагновий торф водонепроникний (як важка глина). Низинний і перехідний торф, багатий похованою деревиною, добре пропускає воду. Загалом водопроникність більшості добре розклалися торфів незначна.
Осоковий і сфагновий мало розклався торф пропускає воду, як піщано-глинистий грунт; середньо розклався по водопроникності наближається до середнього або навіть важкого суглинку.
Випаровування в основному залежить від вологості і вологоємності поверхневих шарів торф'яної поклади, їх температури, величини питомої поверхні випаровування і капілярності. Випаровування зростає зі збільшенням кожного з перерахованих факторів. Поряд з цим відносна вологість повітря і характер рослинного покриву роблять сильний вплив на випаровування вологи з поверхні торф'яного покладу.
Вологістю завядания або критичної називають вологість грунту, відповідну зазначеним нижче меж. Дослідженнями встановлено, що на-мінеральних окультурених грунтах рослини можуть засвоювати лише вологу, що перевищує в 1,5-2,5 рази максимальну їх гігроскопічність. За розрахунками І. Н. Скриннікова, вологість завядания торф'яних грунтів коливається від 16 до 35% обсягу, на мінеральних же грунтах вона не перевищує 20-22%.
При загальній шпаруватості торфу 80-90% вологість завядания (35% повної вологоємності) відповідає вологості торфу при перерахунку на сиру масу 47- 66%, а при перерахунку на абсолютно суху - 88-197% (Н. Ф. Лебедевич).
За даними Б. Д. Оношко, вологість завядания торф'яної грунту низинного болота Михневского болотного опорного пункту (Московська область) становила 37,2% повної вологоємності; в дослідах Н. Ф. Лебедевич і С. П. Гаркавого для низинних торфів Білоруської РСР вона коливалася в межах 30-35%, а в дослідженнях Н. І. Середи на торф'яних ґрунтах заплави річки Супій (Українська РСР) - в межах 37- 44,5% (в середньому 40%).
У спеціальних лабораторних дослідах для торф'яних грунтів Мінської болотної дослідної станції (застосовувався метод проростків) отримані величини вологості завядания рослин ячменю 100,7-116% на абсолютно суху наважку торфу. Вони були дуже близькі до відповідних величинам максимальної гігроскопічності тих же грунтів, визначених методом В. А. Францессона (шляхом підсушування вологих ґрунтових зразків в ексикаторі над 10% -ної сірчаної кислотою).
Як видно з наведених даних, відсоток недоступною і малодоступною вологи у торфу і торф'яних ґрунтах дуже високий, з чим необхідно рахуватися при осушенні і освоєнні боліт.
Поділіться посиланням з друзями