Орлов Д.С. Химия почв

Подождите немного. Документ загружается.

по профилю зависит от глубины проникновения и равномерности про-

странственного распределения корневых систем, от степени перерыто-

сти профиля почвенными животными, скоплений карбонатов и других

факторов.

Влажные солончаки, болотные, лиманные почвы южных районов

СССР характеризуются небольшими величинами окислительны* потен-

480

* 160

а 180

=>>

^ 20

100

120

' т

160

500

- I

5U0

580

,nB

+100 200

Рис.

66. Изменение окислительного потенциала по профилю почв:

1 — дерново-сильноподзолистая среднесуглинистая глееватая, 2 — дерново-сильно-

подзолистая легкосуглинистая, 3 — дерново-подзолистая супесчаная, 4 — дерново-

сильноподзолистая среднесуглинистая, 5 — лугово-болотная пойменная, 6 — торфя-

нисто-железисто-глеевая, 7 — ожелезненный маломощный пойменный торфяник, 8 —

лугово-глеевая тяжелосуглинистая, 9 — чернозем обыкновенный, 10 — лугово-черно-

земная, 11 — дерново-луговая пойменная, 12—13 — солончак

циалов даже в верхних горизонтах, не превышающих +200 мВ и сни-

жающихся вниз по профилю до —50ч—100 мВ. Профильное распреде-

ление потенциалов в таких почвах может быть крайне неоднородным

из-за быстрой вертикальной смены преобладающих элементарных про-

цессов. В таких почвах могут чередоваться органогенные горизонты,

331

представленные скоплениями органических остатков типа наилков или

войлока, охристые горизонты скопления окисных соединений железа,

яркие глеевые горизонты; в ильменно-болотных почвах часто выделя-

ется сероводород. В таких условиях на общем фоне развития восста-

новительных процессов и низких величин ОВП можно наблюдать как

резкие скачки ОВ-потенциалов, так и сравнительно равномерное их

распределение по профилю.

Типы окислительно-восстановительных режимов

Классификация окислительно-восстановительных режимов основана

на учете уровней окислительных потенциалов, при которых происходят

качественные изменения ОВ-процессов в почвах, сопровождающиеся

изменением условий питания растений и направленностью почвообра-

зовательного процесса.

В первом приближении почвы можно разделить на две большие

группы: почвы с преобладанием окислительных условий и почвы с пре-

обладанием восстановительных процессов. Первая группа включает

автоморфные почвы и часть почв со слабо выраженным гидроморфиз-

мом. Вторая группа включает болотные почвы, многие пойменные поч-

вы,

затопляемые рисовые почвы.

Разделения почв на две большие группы по преобладанию окис-

лительных или восстановительных процессов недостаточно для реше-

ния генетических и прикладных задач.

Большая степень детализации предусмотрена в классификации

А. И. Перельмана. Для зоны гипергенеза он выделяет 3 варианта окис-

лительно-восстановительной обстановки: 1) окислительную; 2) восста-

новительную без сероводорода (глеевую); 3) восстановительную серо-

водородную. По А. И. Перельману, геохимические особенности при

развитии восстановительных процессов связаны не столько с величи-

ной Ел, сколько с наличием или отсутствием сероводорода или его

производных. Окислительная обстановка, по А. И. Перельману, харак-

теризуется присутствием свободного кислорода или других сильных

окислителей; такие элементы, как железо, марганец, медь, сера, нахо-

дятся при этом в высоких степенях окисления. При окислительной

обстановке величины Eft щелочных почв находятся в пределах +0,15

—

+ 0,6—0,7 В, для кислых почв характерны величины выше 0,4—0,5 В.

При восстановительной глеевой обстановке в воде нет кислорода (или

•его очень мало), присутствуют СОг, СН4, сероводорода нет или его

мало.

В щелочной среде величины Eft ниже +0,15 В, в кислой — ниже

+ 0,4+-+ 0,5 В. Для восстановительной сероводородной обстановки ха-

рактерно отсутствие в водах свободного кислорода, присутствие значи-

тельных количеств сероводорода, метана, других углеводородов, щелоч-

ная среда; величины Eft ниже 0 и могут достигать —0,5ч—0,6 В.

Соответственно этой классификации А. И. Перельман выделяет

следующие три ряда почв по особенностям протекающих в них окис-

лительно-восстановительных процессов.

Первый ряд — почвы с преобладанием окислительной среды.

К ним автор относит автоморфные почвы (черноземы, каштановые,

красноземы, буроземы, большинство почв пустынь и т. д.).

Второй ряд — почвы с восстановительной глеевой обстановкой,

объединяет заболоченные почвы с развитием устойчивых восстанови-

тельных глеевых процессов в постоянно переувлажненных горизонтах

их профиля.

Третий ряд — почвы с восстановительной сероводородной обста-

новкой, объединяет солончаки и солончаковые болотные почвы степей

332

я пустынь, переувлажненные сильно минерализованные сульфатными

водами.

На основе анализа экспериментальных данных И. С. Кауричев

предложил детальную группировку почв по окислительно-восстанови-

тельным режимам. Эта группировка наиболее полно охватывает раз-

личные почвы и позволяет различать 4 типа окислительно-восстанови-

тельных режимов в почвах; 1) почвы с абсолютным господством окис-

лительных процессов; 2) почвы с господством окислительных процес-

сов;

3) почвы с контрастным окислительно-восстановительным режи-

мом; 4) почвы с господством восстановительных условий по всему про-

-филю (табл. 84). Существенная особенность этой группировки в том,

Таблица 84

Группировка почв по окислительно-восстановительному режиму

(по Кауричеву, 1979)

Тип ОВ-режима

Почвы

Примечание

Почвы с абсолютным

господством окислительных

процессов

Почвы с господством

окислительных процессов

Почвы с контрастным

ОВ-режимом:

а) почвы с развитием

сезонных восстанови-

тельных процессов в

верхних горизонтах,

б) почвы с развитием

•оглеения в нижних го-

ризонтах (грунтово-ог-

леенные),

в) почвы с развитием

устойчивых восстанови-

тельных процессов в

нижней части профиля

г) почвы с контрастной

сменой окислительной

обстановки по всему

профилю.

Почвы с господством

восстановительных условий

по всему профилю:

а) почвы с господством

восстановительной гле-

евой обстановки

б) почвы с господством

сероводородной восста

новительной обстановки

автоморфные почвы степей,

полупустынь и пустынь; чер-

ноземы, каштановые, серо-ко-

ричневые, бурые полупустын-

ные,

сероземы, серо-бурые

и др.

дерново-подзолистые, серые

лесные, бурые лесные (неогле-

енные), красноземы, солонцы

степные

болотно-подзолистые, подзо-

листые, дерново-подзолистые,

серые лесные глеевые, бурые

лесные глеевые, солоди, луго-

вые солонцы, желтоземы

луговые почвы, орошаемые

почвы с близким уровнем

грунтовых вод

болотные торфяные мелио-

рируемые почвы

почвы под культурой затоп-

ляемого риса

болотные торфяно-глеевые,

иловато-болотные, дерново-гле-

евые, тундровые глеевые

солончаки, солончаковатые

почвы, переувлажненные силь-

но минерализованными суль-

фатными грунтовыми водами

целесообразно разде-

ление на почвы с кис-

лым глееобразованием и

почвы с щелочным глее-

образованием

то же

что она учитывает особенности не только общего уровня ОВ-потенциа-

лов,

характерного для группы почв, но и сезонную динамику окисли-

тельных процессов. Она учитывает также профильное распределение

ОВ-процессов, что не отражено в классификации Перельмана, но имеет

333

исключительно важное значение для понимания генезиса почв, их диаг-

ностики и для решения вопросов о необходимости мелиоративного ре-

гулирования ОВ-режимов.

Трансформация и миграция химических компонентов в почвах свя-

заны не только с общим типом окислительного режима, но и с его

стабильностью, с характером переходов в ландшафте от одной окис-

лительно-восстановительной обстановки к другой. Важное значение

приобретает растянутость или сжатость переходных зон, перепад,

величин окислительных потенциалов, что отражается на распростра-

нении корневых систем растений, потоке элементов и формировании

контактных горизонтов. С этой целью группировка почв по ОВ-режи-

му может быть дополнена выделением характерных зон (областей)

в пределах почвенного профиля или ландшафта, различающихся по*

устойчивости окислительных режимов. Эти зоны выделяются с уче-

том среднего уровня окислительно-восстановительного потенциала,

свойственного данной зоне, и характера расположения эквипотенци-

альных линий, т. е. линий, соединяющих в почвенном профиле участ-

ки с одинаковыми значениями окислительного потенциала. Для ти-

пичных ландшафтов средней и южной тайги Д. С. Орлов и А. Р. Джин-

дил предложили различать следующие зоны.

Зона стабильного преобладания окислительных процессов. Ха-

рактеризуется величинами ОВП в среднем более 450 мВ. Эквипотен-

циальные линии распределения величин ОВП расположены равно-

мерно и часто параллельно поверхности. С глубиной окислительный

потенциал изменяется сравнительно медленно, перепад потенциалов

до глубны 1 м обычно не превышает 50—100 м.В.

Зона устойчивого развития восстановительных процессов. Для

нее характерны величины ОВП меньше 350—400 мВ, чаще меньше

200—250 мВ. Расположение эквипотенциальных линий также равно-

мерное, но перепады потенциалов могут быть более резкими, чем в

зоне стабильных окислительных процессов.

Зона неустойчивых величин ОВП; Это те почвы, в которых раз-

витие окислительно-восстановительных процессов существенно зависит

от погодных условий; они характеризуются пятнистостью, очаговостью-

развития окислительно-восстановительных процессов, эквипотенциаль-

ные линии образуют причудливый рисунок. В сухие годы или сезоны

пространственное распределение окислительно-восстановительных про-

цессов в таких почвах приближается к распределению в зоне стабиль-

ных окислительных процессов.

Переходные зоны между устойчивыми окислительными и устой-

чивыми восстановительными полями. Для них характерно очень частое'

расположение эквипотенциальных линий. Эти зоны встречаются на пе-

риферии торфяников или почв с близкими грунтовыми водами, по бере-

гам рек и водоемов, в местах выхода на поверхность почвенно-груп-

товых вод.

Характер расположения эквипотенциальных линий в различных

зонах показан на рис. 67.

В сельскохозяйственном отношении типизация окислительно-вос-

становительных режимов и состояний почв должна быть дополнена

подразделением всего обычно встречающегося диапазона окислитель-

ных потенциалов (для почв это преимущественно интервал от —200-

до +700 мВ) па более или менее узкие интервалы, благоприятные

или неблагоприятные для развития отдельных культур. Такая града-

ция необходима для решения вопроса о необходимости мелиоратив-

ного регулирования окислительного режима используемых почв и для..

334

•правильного выбора культур, выращиваемых на почвах с различной

окислительно-восстановительной обстановкой. Одна из первых попы-

ток в этом направлении была сделана Н. К- Хтряном, который для

Глубина,см

-\0

Глубина,

сь

100

200

Рис.

67. Типы пространственного распределения окислительных потенциалов в поч-

вах (потенциалы даны в мВ):

•а — водораздел, сухое лето, б — водораздел, влажное лето, в — долинные почвы;

1 — дерново-подзолистые почвы, 2 — торфянисто-подзолисто-глеевые, 3 — дерново-

подзолистые пахотные, 4 — лугово-глеевые, 5 — торфянисто-железисто-глеевые, 6 —

дерново-луговые, 7 — торфяник, 8 — дерново-подзолисто-глеевые

-черноземов и некоторых других почв Армении предложил использо-

вать следующую шкалу ОВП.

Характер процессов

Интенсивно восстановительные

Умеренно восстановительные

Слабовосстановительные

Слабоокислительные

Умеренно окислительные

Интенсивно окислительные

ОВП,

мВ

<+200

200—300

300—400

400—500

500г-600

>600

Эта шкала может быть использована для характеристики почвен-

«ых режимов, но степень детализации шкалы и границы интервалов

нуждаются в дальнейшей практической проверке.

Влияние окислительно-восстановительных процессов

на химическое состояние почв

Состояние химических элементов и соединений в почвах тесно

связано с уровнем окислительного потенциала. Эта связь двусторон-

няя;

величина потенциала влияет на трансформацию химических

компонентов почвы, но и химический состав почвы может способство-

335

вать или препятствовать изменению окислительного потенциала как:

в сторону его повышения, так и понижения. В малогумусных почвах

величина потенциала в значительной мере обусловлена абиотическим

фактором. В богатых гумусом почвах, где условия для жизнедея-

тельности микрофлоры благоприятны, часто наблюдается интенсивное-

развитие глубоких восстановительных процессов за счет жизнедеятель-

ности микроорганизмов. В этом случае очень сильное влияние на уро-

вень окислительного потенциала оказывают температура и влажность,

почвы.

Соединения железа. В окислительно восстановительных реакциях,

преимущественно участвуют ионные формы Fe(II) и Fe (III), различ-

ные по составу гидроксиды, а также некоторые фосфаты и сульфиды*

железа. Безводные ионы Fe(II) и Fe (III) бесцветны, гидратирован-

ный ион закиси железа имеет бледно-зеленую окраску. Образующийся»

в водных растворах осадок Fe(OH)

белого цвета в присутствии кис-

лорода воздуха легко окисляется; сначала образуются промежуточные-

продукты, содержащие одновременно Fe(II) и Fe(III), окраска их

изменяется от бледных грязно-зеленых тонов до почти черной. Гидро-

ксид трехвалентного железа Fe(OH)3 красновато-бурого цвета легко<

образует коллоидные растворы. Устойчивость закисного железа зави-

сит от реакции среды; в сернокислых растворах, например, FeSC>4 со-

храняется долго, тогда как в щелочной среде практически не удается

получить чистый осадок Fe(OH)2, не содержащий трехвалентного же-

леза. Среди других соединений железа на окислительные процессы бы-

стро реагируют сульфиды двухвалентного железа FeS, пирит FeS

фосфаты железа. Сульфид трехвалентного железа Fe2S3, так же как

и сульфид Fe(II),— черного цвета и практически нерастворим, но во

влажном состоянии на воздухе он быстро разлагается с образованием

Fe(OH)

Закисное железо в значительных количествах присутствует только-

в переувлажненных и затопляемых почвах; оно может быть представ-

лено карбонатом железа FeC0

, фосфатом Рез(Р0

)2, сульфидом FeS,

а также ферроферригидроксидом Fe

(OH)

. Последний образуется в

щелочной среде:

2Fe(OH)3 + Fe

++20H--^Fe

(OH)

и дает осадки темного оливково-зеленого цвета.

Несмотря на высокое значение нормального окислительного по-

тенциала системы Fe

—Fe

, равного -f 0,771 В при 25°С, в почвен-

ных условиях закисные соединения железа в значительных количе-

ствах появляются только при развитии восстановительных процессов

и значительном снижении потенциалов. Это вызвано тем, что железо-

представлено в почвах многообразными формами соединений, разли-

чающимися по растворимости и константам нестойкости. Одной из ве-

дущих систем может быть следующая:

Fe(OH)

3(TB

) + e-^Fe(OH)2+OH-,

нормальный окислительный потенциал которой равен —0.56. Низкий

потенциал этой системы, обычно присутствующей в почвах, объясняет

преобладание в почвах Fe(III) даже при потенциалах +400-f-+ 500мВ.

Области стабильности различных форм соединений железа в коор-

динатах

рН—ЕЙ

приведены на рис. 68; положительно заряженные про-

стые ионы железа (III) в растворе присутствуют только в сильнокис-

лой среде при рН 3 и ниже и при высоких значениях ОВП, близких к:

336

Eh,В

800 мВ. Такие сочетания в почвах встречаются редко. В наиболее ха-

рактерном для почвы интервале рН от 5 до 8 и при обычных потен-

циалах порядка 500—600 мВ преобладающей формой должен быть

гидроксид железа (III). Развитие восстановительных процессов в пер-

вую очередь вызывает появление Fe

(OH)s и только при глубокой вос-

становительной обстановке — Fe(OH)2-

Теоретические расчеты и опыты по восстановлению железа хо-

рошо согласуются с наблюдениями в природе. Известно, что в пой-

мах малых рек Нечерноземной зоны

при близко расположенных почвенно-

грунтовых водах возникают желези-

стые аккумуляции.

Появление железистого гор. B

совпадает с приближением к поверх-

ности уровня почвенно-грунтовых вод

и близ нижней границы такого гори-

зонта окислительные потенциалы до-

стигают 400 мВ; в этих условиях фор-

мируется охристый горизонт; при бо-

лее низких потенциалах ниже по про-

филю образуется зона сильного оглее-

ния. Закисное железо, поступающее с

чючвенно-грунтовыми водами к грани-

це B

, окисляется в результате нара-

стания потенциалов и выпадает оса-

док гидроксида Fe(III).

Трудно ожидать хорошую корре-

ляцию между величиной окислитель-

ного потенциала почвы и количеством

переходящего в различные вытяжки, например в вытяжку 1,0 н.

. Отсутствие корреляций объясняется двумя причинами. Во-пер-

вых, с конкретной величиной ОВП связана не концентрация закисного

железа, а отношение [Fe

] :

[Fe

+],

как это следует из уравнения Нерн-

ста; во-вторых, что более важно,

ь'ельзя сопоставлять величину по-

тенциала, измеренную в почве, поч-

венной суспензии или почвенном ра-

створе, с количеством железа, пере-

ходящего в кислотную вытяжку.

В 1,0 н. H

растворяются мно-

гие формы соединений железа, в

том числе и такие, которые мало

или вовсе не зависят от величины

потенциала в почвенном растворе.

При действии кислоты соотношение

между Fe

и Fe

в вытяжке ока-

зываются иными, чем они были в

нативном почвенном растворе или

суспензии.

Соединения марганца. Диа-

грамма устойчивости вероятных

форм соединений марганца в коор-

динатах рН — E

приведена на рис. 69. Ион Мп

+ в кислой среде

устойчив практически во всем диапазоне характерных для почв окисли-

12 3 4 5 6 7 8 9, 1011рН

Рис.

68. Области устойчивости

соединений железа (по Пон-

намперума)

/ 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 рИ

Ряс.

69. Области устойчивости

соединений марганца (по Поннам-

перума)

337

тельных потенциалов, но в нейтральных средах область его существо-

вания ограничивается интервалами порядка 300 мВ. Двуокись мар-

ганца в умеренно окислительных условиях может присутствовать прак-

тически в любых почвах. Области существования Мп

0з, Мп

4г

Мп(ОН)

и МпСОз ограничены сравнительно узкими диапазонами

рН и Ей.

Соединения серы. Устойчивые соединения серы в почвах пред-

ставлены в аэробных условиях сульфатами, в анаэробных — сульфи-

дами. В незасоленных почвах при умеренно окислительном режиме'

практически вся неорганическая сера находится в виде сульфатов.

Соединения серы в обычных автоморфных почвах довольно быст-

ро подвергаются окислительно-восстановительным трансформациям;

направление процесса зависит от присутствующих в почвах форм сое-

динений серы и величин ОВП. Элементарная сера в почвенных усло-

виях неустойчива и быстро окисляется. В окислении серы участвуют

сульфобактерии; конечным продуктом окисления обычно бывают суль-

фаты или серная кислота; в качестве промежуточных соединений по-

являются сульфиты, тиосульфаты

S2O3

и тетратионаты

S^e

при-

чем последние обнаруживаются в почвах со слабокислой реакцией,

среды. В почвах со слабощелочной реакцией окисление идет быстрее

и преобладают конечные продукты в виде сульфатов.

В переувлажненных или в затопляемых почвах при потенциалах

—100н—200 мВ протекают биохимические реакции восстановления

сульфатов до сульфидов.

При затоплении почв, когда ОВП снижается до —100 мВ, сульфи-

ды образуются в измеримых количествах уже через 2—3 дня, в после-

дующем появляется сода. Максимальные количества сероводорода в

растворенном состоянии обычно обнаруживаются через 1—3 недели

после затопления почвы, а затем оно начинает снижаться или в ре-

зультате значительного расхода сульфатов, или за счет того, что вос-

становительные условия способствуют появлению значительных коли-

честв растворимых Fe и Мп, которые связывают S

в практически не-

растворимые FeS и MnS с произведениями растворимости, равными

соответственно 5-Ю

-18

и 2,5-10~

(или 2,5-10~

, в зависимости

от формы соединения). Этот процесс препятствует потерям серы из за-

топленных почв в виде H2S. При малом содержании в почве железа,

связывающего ион S

, концентрация сероводорода может достигать

опасных для растений величин.

Восстановлению сульфатов препятствует внесение в почвы раз-

личных окислителей, в частности нитратов, двуокиси марганца.

В модельных опытах полное окисление сульфидов под действием

кислорода воздуха удавалось наблюдать всего за 8 часов, причем

темпы окисления зависят от растворимости присутствующих в почве

сульфидов. Если восстановление сульфатов идет только биохимиче-

ским путем, то обратный процесс окисления сульфидов может осуще-

ствляться и самопроизвольно за счет кислорода воздуха.

Соединения фосфора. Поведение фосфатов в почвах зависит от

величины рН, катионного состава почвенного раствора, содержания и

степени окристаллизованности минералов полуторных окислов, в пер-

вую очередь оксидов железа, от гумусного состояния почв. Эти пока-

затели связаны с окислительно-восстановительным режимом почвы, и.

поэтому динамика, подвижность и доступность фосфора растениям

также зависят от уровня ОВ-потенциалов, хотя фосфор в почвах пред-

ставлен соединениями, в которых он имеет валентность +5. Напри-

мер,

сорбция фосфатов в затопляемых почвах зависит от соотношений

338

.закисных и окисных форм соединений железа. В затопленных рисовых

почвах сорбция фосфатов обусловлена гидроксидами Fe(II) и зави-

сит об общего количества свободных окислов железа. При смене вос-

становительных условий на окислительные главную роль в поглоще-

нии фосфатов начинают играть плохо окристаллизованные или аморф-

ные свежеосажденные гидроксиды Fe(III).

При развитии восстановительных процессов труднорастворимые

формы соединений железа переходят в более мобильные закисные сое-

динения, а это, в свою очередь, влияет на поглощение почвой фосфор-

ной кислоты. Образование закисных соединений железа сопровожда-

ется повышением растворимости фосфатов. Но при смене анаэробных

процессов аэробными (по мере просыхания почв) закисное железо

лереходит в окисное и растворимость фосфатов вновь уменьшается.

В результате периодической смены окислительных и восстановитель-

ных процессов в таких почвах накапливаются относительно более под-

вижные формы окисных соединений железа и отмечается преобладание

труднорастворимых фосфатов Fe (III).

Динамика фосфатов в почвах с контрастным окислительно-вос-

становительным режимом обусловлена, по И. С. Кауричеву, следую-

щими причинами:

1) возможностью образования вивианита в период переувлаж-

ненного состояния почв;

2) уменьшением сорбционной активности соединений железа по

отношению к фосфат-ионам при переходе железа в закисные формы

и значительным увеличением активных адсорбентов фосфат-ионов при

•образовании свежеосажденной гидроокиси железа;

3) снятием пленок гидроксида железа с поверхности почвенных

минералов в период развития восстановительных процессов, что при-

водит к большей подвижности фосфатов;

4) образованием повышенного количества водорастворимых орга-

шических веществ в период переувлажнения почв, способствующим

энергичному их обмену на поглощенные почвой фосфат-ионы.

При развитии временных восстановительных процессов превра-

щению подвергаются как минеральные соединения фосфора в почве,

так и органические.

Соединения азота. Наиболее важными циклами превращений

азота в почвах в связи с условиями их аэрации, а следовательно, и осо-

бенностями ОВ-режима являются процессы нитрификации и денитри-

фикации. Процессы нитрификации наиболее интенсивно развиваются

при хорошей аэрации в почвах; оптимальные окислительные потен-

циалы для нитрификации лежат в пределах 0,35—0,55 В. Затруднение

аэрации резко подавляет нитрификацию, она затормаживается на ста-

дии образования нитритов, а при развитии восстановительных процессов

(анаэробиозис) полностью прекращается и в почве господствуют про-

цессы денитрификации, с которыми связаны основные потери азота из

почвы.

И. П. Сердобольский дал следующие градации окислительно-вос-

становительных условий развития процессов денитрификации (В):

>0,48 0,48—0,34 0,34—0,20 <0,20

нитраты нитраты- нитриты окиси азота,

нитриты молекулярный азот

Однако среднее (суммарное) значение окислительно-восстановитель-

ного потенциала почвы не всегда может достаточно точно отразить

339

особенности развития окислительно-восстановительных процессов в от-

дельных участках (микрозонах) почвенных горизонтов. Поэтому денит-

рификации может развиваться и в аэробных условиях, когда в почвен-

ном горизонте формируются восстановительные очаги (например, вну-

три структурных отдельностей).

Для сокращения потерь азота в результате денитрификации, по-

мимо приемов направленного регулирования водно-воздушного, а сле-

довательно, и окислительно-восстановительного режима почв, особое-

значение приобретает выбор форм внесения азотных удобрений, а так-

же применение ингибиторов денитрификации.

Регулирование окислительно-восстановительного режима достига-

ется различными путями: осушением почв, затоплением, вспашкой*

рыхлением, мульчированием, внесением з почвы органических компо-

нентов, стимулирующих развитие микрофлоры. Если для переувлаж-

ненных почв главной задачей является усиление окислительных про-

цессов, то для многих почв степных и сухостепных районов может

быть поставлена и обратная задача снижения окислительного потен-

циала, что может способствовать мобилизации питательных эле-

ментов.

Одним из методов регулирования ОВП может быть изменение-

реакции почвенного раствора путем известкования кислых почв и кис-

лования щелочных почв.

К весьма распространенным почвам с неблагоприятным водно-

воздушным и окислительно-восстановительным режимом относятся-

почвы временного избыточного увлажнения, приуроченные к отрица-

тельным элементам микрорельефа. Наиболее часто такие почвы встре-

чаются среди дерново-подзолистых, развитых на покровных суглин-

ках, и реже на морене.

Переувлажнение верхних горизонтов таких почв обусловлено за-

стаиванием поверхностных вод по микрозападинам в связи с низкой

водопроницаемостью подпахотных и нижележащих горизонтов. Регу-

лирование ОВ-режима почв таких участков связано с устранением

микронеровностей пахотных угодий; практикуется применение капи-

тальных планировок поверхности пашни, применяется также текущая

планировка полей при их обработке специальными плугами.

Основными приемами регулирования ОВ-режима тяжелых поч&

является комплекс мелиоративных мероприятий, направленных на

устранение явлений сезонного переувлажнения верхних горизонтов.

Первостепенное значение приобретает создание мощного пахотного»

горизонта, рыхление подпахотных горизонтов, сопровождаемые внесе-

нием органических и минеральных удобрений, известкованием.

Методы определения окислительных потенциалов

и изучения ОВ-режимов

Среди методов изучения окислительно-восстановительных процес-

сов в почвах наибольшее значение имеют следующие.

Прямое определение окислительных потенциалов потенциомет-

рическим методом.

Химические и физико-химические методы определения содер-

жания в почвах окисленных и восстановленных форм различных эле-

ментов и соединений. Эти методы позволяют найти абсолютные со-

держания окислителей и восстановителей в почве, изучить их мигра-

цию и оценить глубину трансформации почвенной массы.

Лабораторные эксперименты по изучению механизмов ОВ-реак-

340