Топырақтың жалпы физикалық қасиеттеріне түйіртпектілік: көлемдік және үлестік салмақ пен қуыстылық, функциялар физикалық қасиеттеріне су, ауа, жылу құбылымдары және физика-механикалық қасиеттеріне жабысқақтық, ісіну, шөгу, т.б. жатады. Олардың мөлшері құбылмалы, топырақтың қатты, сұйық, газды және тірі фазалар бөліктерінің құрамына, қарым-қатынасы мен өзгерісіне байланысты.
Физикалық қаситтердің топырақ құралу процесіне, құнарлылыққа және өсімдіктер дамуына тигізетін әсері зор. Топырақтың физикалық қасиеттері туралы ілім П. Костычев, В. Вильямс, А. Дояренко, Н. Качинский, И. Антипов-Каратаев, С. Астапов, А. Лебедев, П. Вершинин, Ф. Колясьева, А. Тюлин, А. Роде, С. Долгов, И. Ревут және т.б. ғалымдар еңбектерімен дамыған.
Жалпы физикалық қасиеттерге табиғи қалыптасқан топырақтың тығыздығы мен қатты фазасының тығыздығы және қуыстылығы жағады.
Қатты фаза тығыздығы деп, топырақтың қатты фазалық массасы мен сәл көлемдегі (40С) су массасы салмақтарының арақатынасын айтады. Ол топырақтағы органикалық және минералдық бөлшектер құрамының қарым-қатынасымен анықталады.
Табиғи қалыптасқан тығыздық деп, бір көлемдегі табиғи құрылымы бұзылмаған құрғақ топырақ салмағын айтады (г/см3). Бұл тығыздық топырақтың минералдық және механикалық құрамына, түйіртпектілігі мен органикалық заттар мөлшеріне сәйкес өзгереді.
Топырақтың қуыстылығы (қ) деп, қатты бөлшектер арасындағы барлық бос жерлер көлемін айтады. қ көрсеткішін топырақтың жалпы (Ж) және қатты фазалық (Ф) тығыздығының арасалмағымен есептейді және ол процентпен белгіленеді.
мұнда, Кжалпы – жалпы қуыстық;
Ж – жалпы тығыздық;
Ф – қатты фазалық тығыздық.
Жалпы физикалық қасиеттерге табиғи қалыптасқан топырақтың тығыздығы мен қатты фазасының тығыздығы және қуыстылығы жағады.
Қатты фаза тығыздығы деп, топырақтың қатты фазалық массасы мен сәл көлемдегі (40С) су массасы салмақтарының арақатынасын айтады. Ол топырақтағы органикалық және минералдық бөлшектер құрамының қарым-қатынасымен анықталады. қатты фазалық органикалық заттар (органикалық қатты түсім, шымтезек, шала-шірінді) тығыздығы 0,2-0,5-тен 1,0-1,4-ке, ал минералдық қосындылар 2,1-2,5-нан 4,0-5,18 г/см3-ге дейін өзгереді.
Физика-механикалық қасиеттерге топырақтың иленгіштігі, созылғыштығы, жабысқақтығы, ісінуі, отыруы, байланыстылығы, қаттылығы және жыртуға қарсылық етуі жатады. Аталған топырақ бойындагы құбылыстар оның технологиялық қасиеттерін, яғни өңдеу әдістемесін, техникалық агрегаттар жұмысын анықтайды.
Созылғыштық деп, топырақтық сыртқы күштер әсерінен біртұтастығын жоғалтпай, көлемін өзгерту және әсерден кейін құрылымын қалпына келтіру кабілетін айтады. Бұл қабілет топырақтың лай фракциясына және ылғалдылығына тәуелді. құрғақ топырақта созылғыштық жоқ болады, артық ылғалды топырақ болмайды.
Жабысқақтық деп, ылғал топырақтың басқа денелерге жабысу қасиетін айтады. Ол топырақтың технологиялық қасиеттеріне теріс әсер етеді - ауылшаруашылық машиналар бөлшектеріне топырақ жабысып, топырақ өңдеуге жұмсалатын трактор куаты мен жанармай мөлшері артып, жұмыстар сапасы төмендейді.
Физикалық пісуң топырақтың механикалық құрамына, алмаспалы катиондар мен гумус мөлшеріне байланысты. Көктемде жыртуға алдымен құм және құмбалшық топырақтар жетіледі, сондай-ақ бірқалыптағы механикалық құрамды және гумусы көп топырақтар бұрын ңпіседің. Физикалықтан басқа топырақтың биологиялық ңпісуінң ажыратады, ол топырақтың тіршілікке қолайлы жылу жағдайын, яғни оның температурлық
Ісіну деп, ылғал топырақ массасы көлемінің ұлғаюын айтады. Бұл құбылыс топырақтың тым майда түйірлері ылғалды сорбциялауына (сорғыштығына) және алмаспалы гидротациясына (су тартуына) тәуелді. Жоғары ісіну кристалдары кең торлы минералдарға-монтмориллонит пен вермикулитке, ең аз ісіну-каолинит тобындағы минералдарға тән.
Натрий катионы басым және органикалық коллоидтарға бай топырақта ісіну қабілеті жоғары болады. Сонымен, ең жоғары ісіну құрамында балшықты минералдары бар (монтмориллонит) және кебір (Nа* катионына қанған) топырақтарға тән. Ісіну - топырақтың колайсыз қасиеті, ол топырақ агрегаттары ыдырауынан туады. Ісіну көрсеткіші топырақтың жалпы көлемінен шығарылған көлемдік салмақ (процент) пен сипатталады.
Отыру - кепкен күйінде топырақ көлемінің азаюы. Бірақ та, ол ісінуге теріс байланысты құбылыс, яғни ылғал топырақтың ісіну кабілетін жоғарылататын болса, кепкенде оның отыруы да өседі. Отыру көрсеткіші топырақтың бастапқы көлемінен алынған процентпен белгіленеді. Топырақ отырса жарылып кетеді де, сондай-ақ топырақтағы ылғалдың булануы артады.
Топырақтың байланыстлығы деп, массасын бытыратуға арналған сыртқы күштерге қарсы тұру қабілетін айтады, оның көрсеткіші - кг/см2. Бұл құбылыс түйірлерді біріктіретін күшке байланысты және топырақтың механикалық, минералогиялық құрамына, түйіртпектшік күйіне, ылғалдану мен гумус мөлшеріне, сондай-ақ егіншілікте пайдалану ерекшеліктеріне сәйкес өзгереді. Жоғары байланыстылық қабілет балшықты, төменгі – құм топырақтарға тән. Жоғары байланыстылық қасиет өсімдік солуына жақын ылғал мөлшерінде байқала бастайды, топырақтағы сіңірілген натрий да оны өсіреді, өйткені бұл катион топырақ түйіртпектерін ыдыратып, түйірлерінің беткісалыстырмалы аумағын арттырады, содан барып олардың бір-бірімен тұтасуы күшейеді. Топырақты түйіртпектілігі артқан сайын, оның байланыстылығы нашарлайды. Байланысқан топырақ массасын жыртқанда түйірлер байланысы үзіледі де, ол эрозияға шалдығады. Байланыстылығы күшті топырақты өңдеу қиынға түседі, яғни оған көп күш пен куат жұмсалады.
Салыстырмалы қарсылық деп, топырақ қабатын қопаруға және оның жұмысшы техникалық органдармен үйкелуге кететін күшті айтады. Топырақ қарсыластығы, яғни соқа көтеретін 1см2 топырақ кесегіне келетін кг-дық күшпен өлшенеді де, оның механикалық құрамына, физика-химиялық қасиетіне, ылғалдылық деңгейіне және агроөндірктік күйіне байланысты. Салыстырмалы қарсылық 0,2-1,2 кг/см2 арасында ауытқиды.
Топырақтың физикалық және физика-механикалық қасиеттерін реттеу өсімдіктер талабына сай өніп-өсуіне ең жоғары технологияны талдау үшін жоғарыда аталған қасиеттер параметріне баға бере, факторлар рөлінде көрсету керек.
Егіншілікте топырақтың механикалық және минералдық құрамы көп өзгермейтіндіктен, оның физикалық және физика-механикалық қасиеттерін реттеу үшін тиімді әдістерді талғап қолдану керек. Айталық, әр гранулометриялық құрамды топырақтарды жыртқанда ылғалдығын ескеру, ауыр топырақтардың астыңғы қабаттарын қопсыту және т.б. Топырақтың физикалық және физика-механикалық қасиеттеріне кешенді жағдайлар жан-жақты, яғни оның ылғалдылығы, түйіртпектілігі, қарашірінді мөлшері және алмаспалы катиондар құрамы, әсер етеді. Тиімді агрошараларға көп жылдық шөп пен сидераттар егу, жыртуды азайту, органикалық тыңайтқыш беру және т.б. жатады. Топырақтағы қарашірінді мөлшерін көбейту оның физикалық және физика-механикалық қасиеттерін жақсартуға және мәдениленуіне себептеседі.
Қышқыл топырақтарды әктеу, сілтілілерін ғаныштау, сіңірілген негіздер құрамын өзгерту арқылы олардың жалпы физикалық және физика-механикалық қасиеттерін жақсартады. Физикалық қасиеттер ішінде тығыздылықты, қуыстылықты, үлестік салмақты қалыптастыруда ауылшаруашылық, әсіресе ауыр техникасының топыраққа тигізетін әсері зор.
