Газоподібна фаза грунту включає ґрунтове повітря та пароподібну вологу. Повітря в грунті знаходиться у чотирьох фізичних станах: вільне, защеплене, адсорбоване й розчинне.

Вільне ґрунтове повітря – це суміш газів і летких органічних сполук, які вільно переміщуються системою ґрунтових пор і з’єднуються з повітрям атмосфери. Вільне ґрунтове повітря забезпечує аерацію і газообмін з атмосферою.

Защемлене ґрунтове повітря заходиться в порах, з усіх боків ізольоване водяними пробками.

Адсорбоване ґрунтове повітря – це гази й леткі органічні сполуки, адсорбовані ґрунтовими частинками на їх поверхні. Це явище характерне для грунтів з важким гранулометричним складом.

Розчинене повітря – це гази, розчинені в ґрунтовій воді.

Сукупність усіх явищ надходження повітря в грунт, пересування його у профілі, зміна складу фізичного стану при взаємодії з твердою, рідкою та живою фазами грунту називається повітряним режимом грунту.

Газообмін між грунтом і атмосферою, між окремими його шарами чи горизонтами характеризується повітряними властивостями грунтів – повітропроникністю та повітроємністю.

Загальною повітроємністю грунту називають максимально можливу кількість повітря, яка може вміщуватися в повітряно-сухому грунті непорушеної будови при нормальних умовах.

Повітроємність грунтів залежить від їх гранулометричного складу, складення, ступеня оструктурення.

Повітровміст – це кількість повітря, яка містить в грунті при визначеному рівні зволоження.

Повітропроникність – здатність грунту пропускати через себе повітря.

За складом ґрунтове повітря суттєво відрізняється від атмосферного.

Кисень: достатній вміст забезпечує необхідний рівень мікробіологічної діяльності, дихання коренів рослин і ґрунтової фауни.

Вуглекислий газ – забезпечує асиміляційний процес рослин.

Процес обміну ґрунтового повітря з атмосферним називається аерацією, або газообміном.

Теплові властивості та тепловий режим ґрунту.

Кількість тепла в грунті, а відповідно і його температура, змінюється навіть протягом доби. Мінливість її величин суттєво впливає як на хід ґрунтотворних процесів, так і на умови росту і розвитку рослин. Тому необхідною умовою відтворення родючості грунту і підвищення урожайності культурних рослин є регулювання його теплового режиму.

Температура є важливим фактором інтенсивності хімічних, фізико-хімічних, біохімічних та біологічних процесів в грунті. Тепло – необхідний фактор росту та розвитку рослин. Від температурних умов грунту залежать розвиток і продуктивність сільськогосподарських рсолин: проростання насіння, розвиток кореневої системи, швидкість проходження окремих фаз розвитку, інтенсивність фотосинтезу.

Тепловий режим грунту – сукупність процесів, надходження і віддачі тепла грунтом, його переміщення в ньому і всіх змін температури грунту.

Джерела тепла в грунті – променева енергія сонця.

На тепловий режим грунту впливають його теплові властивості: тепловбирання, теплоємність і теплопровідність.

Тепловбирання – це здатність грунту вбирати і відбивати променеву енергію Сонця. Тепловбирання характеризується значенням альбедо.

Альбедо – це відношення кількості променистої енергії, яка відбивається від поверхні грунту, до загальної кількості променистої енергії, що надходить на Землю. Теплоємність – це кількість теплоти, в джоулях, що необхідна для нагрівання 1 г або 1 см3 гнунту на 10С в інтервалі температур від 14,5 до 15,50С. Розрізняють вагову та об’ємну теплоємності грунту.

Вагова теплоємність – кількість тепла в калоріях, яка витрачається на нагрівання 1 г грунту на 10С (кал/г на 10С).

Теплопровідність грунту – здатність його проводити тепло.

Тепловий режим має добову та річну ритмічності. Різні частини грунту мають різну теплопровідність.

Суттєвий вплив на температурний режим здійснює ґрунтовий покрив. Погано проводячи тепло, сніг зменшує випаровування його з грунту і віддачу в атмосферу, тобто зменшує охолодження грунту.

Тепловий режим грунту залежить від рельєфу місцевості. Грунти, покриті рослинністю, промерзають менше, ніж непокриті.

У різних грунтово-кліматичних зонах складаються різні температурні режими грунтів:

Мерзлотні режими типові для грунтів з багаторічною мерзлотою.

Тривало-сезонно-промерзаючі: до п’яти місяців переважає додатна середньорічна температура профілю.

Сезонно-промерзаючі грунти мають додатну середньорічну температуру.

Непромерзаючі грунти мають протягом року додатні середньорічні температури по профілю.

Тепло є визначальним фактором в формуванні гідротермічних умов місцевості, а саме відношенням кількості атмосферних опадів до величини випаровування за рік (гідротермічний коефіцієнт Іванова).

Щодо характеру активного впливу на тепловий режим грунту всі дії щодо його регулювання поділяються на агротехнічні, агролісомеліоративні та агрометеорологічні.

До групи агротехнічних заходів входять способи обробітку грунту: глибоке розпушування, коткування, нарізання гребенів, залишення стерні на поверхні, мульчування. Агро меліоративні заходи включають лісонасадження, боротьбу з посухою, зрошення, осушення. Агрометеорологічні заходи спрямовані на зниження випромінювання тепла з грунту, боротьбу із заморозками, утворення димових завіс та ін.