В первую очередь к физическим свойствам относятся: удельная и объемная масса, а также скважность (порозность) грунтов.

Отношение твердой фазы сухой почвы к весу равного объема воды при температуре 4 °C называется удельной массой. Она напрямую зависит от содержания в почвогрунте органических веществ и минерального состава субстрата. Если удельная масса составляет 2,5–2,6 г/см3, значит, в почве низкое содержание органики.

Масса сухого грунта ненарушенного монолита называется объемной. Данный показатель определяет структурное состояние почвы. Большой объемной массой обладают минеральные субстраты (более 1,5–1,8 г/см3).

Скважность характеризуется соотношением между объемной и удельной массами почвогрунтов. Идеально расти и развиваться растения будут при порозности, равной 70–75%.

Пористость аэрации – объем общей пористости и объем воды, содержащейся в почве, – также является физическим свойством грунтов. Ее оптимальный показатель должен составлять 60–70%.

Как правило, для большей части компонентов, входящих в состав грунтов, характерны низкие показатели физических свойств. Древесные опилки, рисовая шелуха, соломенная резка, опилочный конский навоз и другие рыхлые материалы – это широко распространенные составляющие почвогрунтов, которые обладают высокими физическими свойствами.

К важным физическим свойствам почвогрунтов относятся: тепловые, водные, воздушные и структурные.

Показатель тепловых свойств, или теплопроводно-сти, оценивается по количеству тепла (кал), проходящего в 1 секунду через 1 см2почвы, слой которой составляет 1 см. Естественно, тепловой показатель почвогрунтов зависит от компонентов, входящих в их состав.

Водные свойства характеризуются влагоемкостью почвогрунтов. Для роста и развития тепличных растений наиболее приемлема полевая влагоемкость, при которой почвогрунт поглощает максимальное количество воды и долгое время сохраняет его.

Упомянутые выше физические свойства так или иначе оказывают влияние на влагоемкость грунтов. Например, чем больше в их составе органических компонентов, тем меньше показатель влагоемкости.

В этом случае растения будут длительное время находиться в оптимальном водном режиме.

Наименьшая влагоемкость песчаных почв – 4–9%, супесчаных – 10–17%, легко– и среднесуглинистых – 18–30%, тяжелосуглинистых – 30–40%, торфа – до 400%.

Почвенный воздух играет значительную роль в процессе роста и развития растений. Он сильно отличается от атмосферного, так как содержит меньше кислорода и больше углекислоты.

Кислород принимает активное участие в окислительно-восстановительных процессах, происходящих в растениях и почвогрунтах. Оптимальный показатель содержания кислорода должен быть не менее 15%. Углекислый газ способствует растворению питательных компонентов в субстрате, которые затем с легкостью усваиваются растениями.

Если почвогрунты увлажнены в избытке, то содержание кислорода, как правило, доходит до минимума, а углекислоты – до максимума (19–20%). Кроме того, может произойти накопление отравляющих растения газов: аммиака, метана, азота.

Структура почвогрунтов должна быть прочной и сохраняться в течение длительного времени. Наиболее ценной считается комковая и мелкозернистая структура субстратов.

Значительную роль в процессе накопления в грунте питательных компонентов играет гумус. Он образуется в почве при разложении органических веществ. Составляющими гумуса являются: гуминовые кислоты, фульвокислоты, гумины, белки, углеводы, лигнин, дубильные вещества и смолы.

Наибольшую ценность представляют гуминовые кислоты. Они содержат: около 50–60% углерода, 2,8–6,6% водорода, 3,32–5,14% азота, 34–39% кислорода.

В их состав также входят фосфор, сера, алюминий, медь и другие соединения. В состав фульвокислот входит сравнительно небольшое количество азота и углерода. Но они содержат много кислорода.

По степени кислотности, выражаемой показателем pH, почвы делятся на сильнокислотные (3–4), кислые (4–5), слабокислые (5–6), нейтральные (7), слабощелочные (7–8), щелочные (8–9), сильнощелочные (9–10). Оптимальный показатель pH для некоторых овощных культур:

– огурцы – 6–7;

– томаты – 5,5–6,5;

– лук – 6,5–7,5;

– ревень – 5,6–7;

– редис – 6–7.

Таким образом, для овощей наиболее подходящими являются слабокислые или нейтральные почвогрунты (рH 6–7). Необходимо отметить, что кислотность сильно влияет на процесс усвоения растениями питательных веществ.

Содержание солей также является химическим свойством грунтов. Избыток данного компонента в субстрате может привести к появлению у растений физиологической сухости.

Дерновая земля, парниковый перегной, плодородная суглинистая полевая почва из-под трав и неовощных культур, торф и торфокомпосты, навозно-земляные компосты, речной или грунтовый кварцевый песок, рыхлящие материалы (торф, древесная кора, рисовая и арахисовая шелуха, древесные опилки и т. д.) являются основными компонентами, используемыми при создании тепличных грунтов.

Ориентировочный состав почвенных смесей для теплиц (в процентах):

– земля (40), торф низинный (40), навоз (10), опилки (10);

– земля (25), перепревший навоз (75);

– земля (20), торф (50), перепревший навоз (30);

– земля (30), навоз (60), песок (10);

– земля (50), перегной (50).

Именно рыхлящие материалы способствуют созданию тепличных субстратов, которые используются под различные овощные культуры.

В качестве удобрения в теплицах, как правило, используется навоз. Макро– и микроэлементы, входящие в его состав, служат источником углекислоты, способствуют улучшению структуры и воздушного режима тепличных грунтов.

Ценным рыхлящим материалом являются древесные опилки. Необходимо отметить, что свежие опилки нельзя использовать в качестве разрыхлителя, так как при разложении они выделяют пагубное для растений вещество – аммиак. Поэтому за 3–4 мес до внесения в почвогрунты их необходимо перемешать с навозом, полить и уложить штабелями. Обычно за это время они освобождаются от вредных компонентов.

В качестве рыхлящего материала широко используется соломенная резка. Она содержит около 80% органических веществ, 0,5% азота, 0,2% фосфора и 0,3% калия. В почвогрунт вносится только в свежем виде.

Хорошим разрыхлителем является рисовая шелуха. Она медленно разлагается и не содержит вредных веществ. Данный грунтовый компонент представляет собой частицы, длина которых равна 0,2–0,8 см, а ширина – 0,1–0,5 см. Большой процент содержания кремния обеспечивает рисовой шелухе высокую механическую прочность. Все рыхлящие материалы используются для улучшения агрофизических и агрохимических свойств почвогрунтов и способствуют их долговечности.