Поиск

Состав минеральной части в торфяных почвах (часть 2)
13.03.2013

Однако даже слабые растворы минеральных кислот извлекают алюминий и железо гидратированных форм полутораоксидов и ряда минералов. Кислотная обработка почв разрушает и алюмо-, и железогумусовые соединения. Щелочные растворы также разрушают их, переводя алюминий и железо в форму гидрооксидов. По мнению Л. Н. Александровой, действие пирофосфата на гумусовые вещества и их производные с железом и алюминием сводится к необратимой обменной реакции между катионами и образованию растворимых алюмо- и железогумусовых солей, в составе которых Fе и Аl остаются в анионной части молекулы гумусовых кислот.
Л. Н. Александрова и В. В. Пономарева показали, что гумусовые вещества в минеральных почвах аккумулируются в основном в форме железо- и алюмогумусовых соединений. Нами доказана возможность применения 0,1 М раствора Nа4Р2O7 для извлечения железо- и алюмогумусовых соединений из торфяных почв.
Во всех нормальнозольных торфяных почвах преобладающая часть железа аккумулируется в форме железоорганических соединений. Э. М. Дорфман показала, что железогумусовые комплексные соединения устойчивы в широком интервале рН — от 4 до 9. Это способствует закреплению железа в форме железоорганических соединений в торфяных почвах, имеющих рН выше 3, и обогащению почв железом.
Форма гидрооксидов и оксидов железа. В высокозольных торфяниках (при содержании Fе2O3 более 3 % на сухой торф) все органические соединения полностью насыщены железом, вследствие чего в торфе создаются условия для образования его минеральных соединений. Очевидно, эти условия могут создаваться и при меньшем среднем содержании железа в этих почвах, так как его скопления могут быть и локальными.
В торфяных почвах часть железа находится в форме гидрооксидов и оксидов. Наиболее выражена аккумуляция железа в этой форме и низинных высокозольных торфяных почвах ключевого питания с большим содержанием железа в грунтовых водах. Гидрооксиды железа постепенно кристаллизуются и переходят в разряд болотных железистых минералов. Процессы озерно-болотного рудообразования описаны А. Н. Орловым, Г. И. Бушинским, М. И. Страховым. К. И. Лукашев с сотрудниками идентифицировал целый ряд железистых минералов.
1. Гидрооксиды гетит-гидрогетитовой группы (FеО ОН и FеО ОН а, q) приурочены к самому верхнему аэрированному слою торфяников.
2. Гидрооксид железа Fе(ОН)2 — феррогидрит, образующийся обычно ниже гетит-гидрогетитового слоя.
3. Безводные оксиды железа (магнетит Fе3O4 и гематит Fе2O3) гипергенного происхождения, образование которых связано с окислением феррогидрита и сидерита.
4. Сидерит (Fе, Мn)СO3, образующийся как правило ниже зоны аэрации в торфянике.
5. Группа фосфатов железа.
К. И. Лукашев вслед за А. Е. Ферсманом считает, что процесс минералообразования в современных торфяниках неустойчив и не получает полного завершения. Направленность его изменяется в зависимости от содержания железа в равновесном растворе, величин рН и Eh, парциального давления СO2. Указанные минералы являются членами одного минералогического ряда, и изменение условий образования ведет к исчезновению одних и возникновению других минералов. Так, усиление окисления ведет к формированию группы гидрооксидов и безводных оксидов железа; при усилении восстановительных условий происходят редукция железа и перераспределение его по профилю. Максимальная аккумуляция железа приурочена к поверхностному слою торфяных почв, где процессы окисления наиболее интенсивно выражены. Эта закономерность нарушается лишь в маломощных торфяных почвах, где зона аэрации может распространяться до минерального грунта и накопление железа может быть интенсивным по всему маломощному профилю сверху донизу.
Алюминий. Наши исследования показали, что во всех торфяных почвах большая часть алюминия аккумулируется в форме алюмогумусовых соединений.
В верховых и низинных обедненных кислых торфяных почвах значительная часть алюминия находится в обменной форме. Это объясняется большей подвижностью алюминия по сравнению с железом вследствие двойственной природы алюминия в составе алюмогумусовых соединений.
В алюмогумусовых соединениях часть Аl находится как в обменной форме, так и в составе анионной части гумусовых кислот.
В низинных торфяных почвах с нейтральной реакцией практически весь алюминий аккумулируется в форме алюмогумусовых соединений.
Существованием нерастворимых комплексных алюмогумусовых соединений и предопределяется возможность относительного и абсолютного накопления алюминия в профиле торфяных почв. Можно полагать, что алюминий входит также и в состав глинистых минералов, попавших в торфяник в форме взвесей.
Фосфор. Является одним из основных элементов питания. Содержание его в торфяных почвах колеблется в более широких пределах, чем в минеральных (от 0,08—0,15 % в верховых до 0,2 (0,6) % на сухой торф в низинных почвах). В отдельных случаях аккумуляция фосфора может достигать очень больших величин (вивианитовые торфа).
Содержание фосфора в торфяных почвах увеличивается с севера на юг европейской территории России, что свидетельствует о биогенном накоплении этого элемента и усилении биогенности торфяных почв в этом направлении. Если в целинных низинных торфяных почвах Мурманского Севера содержание валового фосфора не превышает 0,05—0,25 %, то в Карельской АР — 0,02—0,44 %, в Полесье Белоруссии 0,1—0,63 %, а Украины — 0,16—0,95 %.
Максимальное содержание фосфора в большинстве торфяных почв (кроме содержащих вивианит) приурочено к самому верхнему слою, что свидетельствует о ярко выраженной биологической его аккумуляции и об осаждении фосфора совместно с железом в зоне окисления последнего.
Второй максимум фосфора может быть приурочен к нижней части профиля почвы, характеризующейся повышенной зольностью и накоплением железа и алюминия на границе с минеральной породой (низинная обедненная почва болота «Чернореченское»).
Нижние слои низинных торфяных почв, резко обогащенных кальцием (до 6% СаО на сухой торф), обычно бедны фосфором. Высокое содержание кальция в водах на первых стадиях развития болота объясняется щелочной реакцией, существовавшей в это время, которая ограничивала возможности миграции фосфора и привноса его в торфяник из коры выветривания.
Способ выражения элементов питания в процентах на сухой торф не дает представления об их запасах в почве из-за очень больших различий в объемной массе торфов. Необходимо подсчитывать запасы этих элементов в определенном слое почвы на гектаре.
Верховые торфяные почвы наименее обеспечены фосфором, запасы которого в верхнем 20-сантиметровом слое исключительно низки — 80 кг/га, а в метровом — всего 500 кг/га. Запасы валового фосфора в 20-сантиметровом слое низинных почв составляют около 1,5 т/га, т. е. в 2 раза меньше, чем в бедных фосфором дерново-подзолистых почвах. В метровом слое обедненных и типичных низинных исследованных почв запасы фосфора составляют 2,5—3 т/га, т. е. значительно меньше, чем в минеральных почвах. Следовательно, при освоении этих почв неизбежно возникновение дефицита фосфора для питания растений.
Вопрос о формах аккумуляции фосфора в торфяных почвах и степени его подвижности, а значит, и усвояемости растениями приобретает большое научное и практическое значение.
В почвах фосфор входит в состав как органических, так и минеральных соединений. Природа этих соединений вскрыта Д. Л. Аскинази, Г. С. Давтяном, В. В. Соколовым, Д. Ф. Соколовым, Ф. В. Чириковым, С. Н. Ивановым, С. Чангом и М. Джексоном.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Введите два слова, показанных на изображении: *