Почвоведение Том 1 - Белицина Г.Д.
ISBN 5-06-001159-3
Скачать (прямая ссылка):
Самым тесным образом с окислительно-восстановительным состоянием почвы связаны процессы превращения соединений азота (нитрификация и денитрификация). Процесс нитрификации наиболее интенсивно протекает при хорошей аэрации почв (оптимальное значение Eh 550—600 мВ). При затрудненной аэрации и развитии восстановительных процессов господствующим в почве становится процесс денитрификации, с которым связаны основные потери азота из почвы (при переходе из воднорастворимых форм нитратов и нитритов в газовую фазу в виде оксидов азота, молекулярного азота и аммиака).
И. П. Сердобольский (1949) наметил следующие границы
215
OB (в мВ) условий для процессов превращения азотных соединений:
Более 480................................нитриты 340—220 ... . . нитриты
480—340 . нитраты, нитриты Ниже 220 . . . оксид азота, моле-
кулярный азот
В работах других авторов (Н. Пирсол, 1950) указываются более высокие значения ОВП почв, при которых нитраты переходят в нитриты (450—400), а нитриты — в аммиак (400— 350 мВ). Различие показателей Eh, характеризующих рубеж процессов нитрификации и денитрификации, связано с ярко выраженной микрозональностью, биологической очаговостью почвенных горизонтов.
И. П. Сердобольским предложена также схема граничных условий нормального питания высших растений марганцем, железом и нитратами в зависимости от Eh и рН. На графике (рис. 42) прямоугольник ABCD охватывает условия, обычные для большинства культурных почв. Прямая RS ограничивает область нормального снабжения растений марганцем. Если Eh и рН таковы, что условия питания попадают в область, расположенную выше и правей прямой RS, то растения могут испытывать марганцевое голодание. Аналогично, прямая KL ограничивает область нормального обеспечения железом. Линия MN, проведенная на уровне 340 мВ, отделяет область усиленной денитрификации. Таким образом, наиболее благоприятные для питания Мп и Fe условия ограничиваются заштрихованной площадью, а с учетом денитрификационных процессов — площадью, отмеченной двойной штриховкой.
Подавляющее большинство сельскохозяйственных культур испытывают угнетение при возникновении в почвах устойчивой восстановительной обстановки. Но не редки случаи, когда даже
кратковременное создание анаэробной обстановки крайне неблагоприятно отражается на состоянии растений.
Для создания оптимальных для развития растений условий возникает необходимость регулирования ОВ процессов в почвах.
Основные приемы регулирования связаны в первую очередь с регулированием их структурного состояния, водного и воздушного режимов. Осуществляется это с помощью агротехнических приемов (вспашка, рыхление, прикатывание), полива и дренирования почв.
216
Fe
Рис. 42. Граничные условия нормального питания растений (по И. П. Сердобольскому):
1 — область нормального снабжения растений железом и марганцем, 2 — область нормального снабжения растений железом, марганцем и нитратами
Глава двенадцатая
РАДИОАКТИВНОСТЬ ПОЧВ
Радиоактивность почв обусловлена присутствием в них широкого набора радиоактивных элементов естественного и антропогенного происхождения. Она выражается количеством ядерных превращений (распадов) в единицу времени. В качестве единицы измерения количества радиоактивности применяется в системе СИ—беккерель (1 Бк = 1 распад/с) или используется специальная единица активности — кюри (1 Ки = 3,7• 1010 Бк).
Основная часть радиоактивности почв связана с естественными радиоактивными элементами (ЕРЭ), которые подразделяются на 2 группы — первичные (т. е. перешедшие в почву из почвообразующей породы или с геохимическим потоком) и космогенные — попадающие в почву из атмосферы, где они возникают в результате взаимодействия космического излучения с ядрами стабильных элементов. Среднемировые значения концентраций ЕРЭ в почвах создают активность около 1000 Бк/кг (25^ 10-9 Ки/кг), но сами концентрации варьируют в очень широких пределах (не менее чем в 100 раз) в зависимости от содержания ЕРЭ в почвообразующих породах
12.1. Естественные радиоактивные изотопы в почвах
Значительная часть естественной радиоактивности почв связана с радиоизотопами (радионуклидами) тяжелых элементов с порядковыми номерами г » 82, которые о бразуют три радиоактивных семейства —9 урана (родоначальник 238U; период п23о5лу-распада =4,5 • 109 лет), актиния (родоначальник 235U;
Т1/2=7,1 • 10 лет) и тория (родоначальник 232Th; Г1/2=1,4х х1010 лет) Эти семейства включают соответственно 17, 14 и 12 радиоактивных изотопов, распадающихся в основном с испусканием альфа-частиц (ядер гелия); некоторые из членов семейств относятся к бета- и гамма-излучателям.
Конечные продукты распада в этих тр«;^_ семействах представлены стабильными изотопами свинца — 20бРЬ; 207Pb; 20 Pb. Большая часть промежуточных продуктов распада — коротко-живущие изотопы, а их наличие в среде обусловлено постоянным пополнением в процессе распада материнских радиоизотопов.
В ненарушенных горных породах в каждом радиоактивном семействе наблюдается состояние радиоактивного равновесия, при котором количество радиоактивности каждого члена данного семейства одинаково. В почвах радиоактивное равновесие нарушено вследствие разной миграционной подвижности различных элементов, образующих радиоактивные семейства. В частности, в каждом из семейств одним из промежуточных продуктов рас-
