Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ФОРМЫ ЖЕЛЕЗА И ИХ ГЕНЕТИЧЕСКОЕ И АГРОНОМИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ В ПОЧВАХ ВЛАЖНЫХ СУБТРОПИКОВ ЗАПАДНОЙ ГРУЗИИ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ФОРМЫ ЖЕЛЕЗА И ИХ ГЕНЕТИЧЕСКОЕ И АГРОНОМИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ В ПОЧВАХ ВЛАЖНЫХ СУБТРОПИКОВ ЗАПАДНОЙ ГРУЗИИ"

сД- г5 24-1 - На правах рукописи

\

ЕРОШКИНА АЛЬБИНА НИКОЛАЕВНА

ФОРМЫ ЖЕЛЕЗА И ИХ ГЕНЕТИЧЕСКОЕ И АГРОНОМИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ В ПОЧВАХ ВЛАЖНЫХ СУБТРОПИКОВ ЗАПАДНОЙ ГРУЗИИ

Специальность 06.01*03—почвомдени*

''.■ -Автореферат -лиссертацин на Соискание ученой степени / кандидата сельскохозяйственных наук

ZffcrbfrCs -

C-VGfObf

.■ ; »А.«.

Иа правах рукописи

ЕРОШКИНА АЛЬБИНА НИКОЛАЕВНА

ФОРМЫ ЖЕЛЕЗА И ИХ ГЕНЕТИЧЕСКОЕ И АГРОНОМИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ В ПОЧВАХ ВЛАЖНЫХ

СУБТРОПИКОВ ЗАПАДНОЙ ГРУЗИИ

Специальность 06.01,03—почвоведение ' -

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва — 1975

Диссертационная работа выполнена на кафедре поч-ведения Университета дружбы народов им. Патриса Лу-мумбы. Она состоит из введения, шести глав и выводов, содержит список использованной литературы, включающий 306 названий (в том числе 169 на иностранных языках), а также приложений. Экспериментальный материал представлен в 25 таблицах, графиках и фотографиях. ; ! ; : ; : '

Научный руководитель

доктор сельскохозяйственных наук, профессор С. В, Зонн. Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйствённых'наук, профессоор Н. И, Горбунов,

кандидат географических наук Т. Ф. Урушадзе.

Ведущее учреждение — Московская ордена Ленина н ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственная академия им. К. А. Тимирязева.

Автореферат разослан « » 1975 г.

Защита состоится « ^ » 1975 г. на

заседании Ученого Совета сельскохозяйственного факультета Университета дружбы пародов им. Патриса Лумумбы.

Отзывы просим направлять в двух экземплярах по адресу: г. Москва М-26, ул. Павловская, д. 8, корп. 5 Ученому секретарю Совета,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке сельскохозяйственного факультета УДН.

Ученый секретарь Совета А. С, Конторщиков.

В директивах XXIV съезда КПСС поставлена задача значительно увеличить производство всех основных сельскохозяйственных культур, в том числе таких широко распространенных в субтропиках культур, как чайный лист, цитрусовые, плодовые, виноград, табак.

Решение этой задачи должно быть осуществлено, в первую 1 очередь, за счет повсеместного роста урожайности сельскохо-

зяйственных культур, путем повышения плодородия почв, осуществления ряда мелиоративных и других мероприятий, рационального использования земельных ресурсов. Важное место при этом отводится научным исследованиям в области сельского хозяйства. Решение на научной основе проблемы повышения продуктивности почв и их наиболее рационального использования требует всестороннего изучения свойств почв, особенно тех из них, которые в наибольшей степени влияют на уровень плодородия. Для решения этой проблемы необходимо дальнейшее совершенствование диагностики почв, что будет способствовать правильному учету, оценке и освоению земельных ресурсов.

Одной из важнейших составных частей почвы, во многом определяющей ее свойства и влияющей на плодородие, является железо. Количество и формы железа, их распределение в почвах зависят от условий почвообразования, его направления и интенсивности, процессов выноса и аккумуляции вещества. Соотношения форм железа во многом связаны с окислительно-восстановительными условиями и служат надежными индикаторами водно-воздушного режима почв. От соотношения форм железа зависят такие важные показатели почвы, как ее цвет, водопрочность структурных агрегатов, порозность, водопроницаемость, запасы доступной влаги. Железо оказывает непосредственное воздействие на рост и развитие растений, участвуя п фотосинтезе и препятствуя появлению хлороза.

Поэтому изучению форм железа как генетических и диагностических показателей почв и как соединений, влияющих на

плодородие почв, необходимо уделять самое серьезное внимание.

Несмотря на значительное число работ, касающихся содержания и форм железа в почвах и выявления их связей с генетическими и агрономическими свойствами почв, рассматриваемая проблема изучена недостаточно. Ее сложность заключается, прежде всего, в том, что формы железа в почвах весьма разнообразны и границы между ними во многом условны. Выявить содержание и распределение разных форм железа в почвах можно только при сопряженном использовании различных методов его извлечения, причем таких методов, которые позволяют наиболее полно и точно определить те или иные формы железа.

Однако, в почвенной литературе данные о железе ограничиваются, как правило, только определением его валового содержания, значительно реже — несиликатных, окрнсталли-зованных н аморфных его форм без подразделения их по степени окристаллнзованностн и выделения аморфного железа, связанного и не связанного с органическим веществом, что снижает возможности использования данных по содержанию и распределению форм железа при диагностике и установлении генетической природы почв.

Целью настоящей работы является изучение различных форм железа в почвах влажных субтропиков и выявление значения этих форм как генетических, диагностических и агрономических показателен.

Изучение форм железа проведено на примере характерных и широко распространенных почв Западной Грузии — красноземов, желтых лсевдоподзолистых и гумус-глеевых, *

Содержание и распределение различных форм железа определено сопряженно разными методами, что позволило более детально подразделить эти формы и рассмотреть их в тесной связи с условиями формирования, генезисом, составом, свойствами и агрономическими особенностями почв.

Наряду с определением форм железа проведено изучение морфологических и микроморфологических свойств почв, их механического и минералогического состава, валового состава почв и ила, химических и физико-химических свойств почв, их структурного, агрегатного и мнкроагрегатного состава, водно-физических свойств, динамики органического вещества и железа и поглощения железа растениями кукурузы.

Полевые исследования, определение всех форм железа и основная часть других аналитических работ проведены автором.

А

Глава I. ЖЕЛЕЗО, КАК СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ ПОЧВЫ

Накопление п распределение железа в почвах в различных количествах и формах зависит от состава почвообразую-щих пород, подвергающихся выветриванию, темпа гидролиза первичных минералов, соотношения процессов окисления— восстановления, гидратации-дегидратации, образования и разрушения комплексных органо-минеральиых соединений, аккумуляции и выноса вещества.

Содержание и соотношение форм железа в почвах, в пер-вух очередь, зависит от направления и характера почвообразования, а также от возраста почв, степени их развития. Формы железа в почвах разнообразны, однако их разграничение во многом условно. Поэтому, несмотря на многочисленные исследования форм железа, единого общепринятого подразделения этнх форм и единой их терминологии пока не существует.

Железо в почвах в основном представлено силикатными и неснлнкатпымн формами. Силикатное железо входит в состав кристаллической решетки нервнчиых и вторичных минералов. Неснликатиое (свободное) железо присутствует в почвах в различных формах: в виде ионов в почвенном растворе или в составе обменного комплекса, в аморфных формах, в окри-сталлизовапном состоянии (различной степени окристаллизо-ванности), в виде железо-органических соединений.

Образование окрнсталлизованных форм железа в почвах происходит как за счет дегидратации аморфных гидратирован-пых соединений, находящихся в виде высокомолекулярных гелей, так и непосредственно при разрушении первичных железосодержащих минералов. Благоприятными-условиями для образования этих форм служат высокая температура, хорошая аэрация, периодическое иссушение (а в умеренном поясе — и замерзание) почв,

Окрнсталлизованные формы железа представлены в основном небольшой группой железистых минералов (гематит, гетнт, лепндокрокнт, магнетит, маггемпт, ферригидрит). Наиболее распространен гетнт, который встречается в подзолистых почвах, рендэинах, красных феррсналлитных средиземноморских почвах, в ферраллнтных н ферритных почвах тропиков и субтропиков (Schwertmann and col, 1971; Segalen, 1971; Карпачевскнй и др., 1974 и др.). Гематит типичен для почв тропического пояса с переменно-влажным климатом, хорошо дренированных и аэрируемых {Scherman, 1950, 1962). Лепндокрокнт более характерен для бескарбопатных гндро-морфных ночв, особенно для тех их горизонтов, в которых восстановительные условия периодически сменяются окисли-

тельными. Ферригидрит встречается в кислых, богатых органическим веществом, ночвах умеренно-холодных п умеренных климатов (Чухров, 1973; Fischer, 1973 и др.).

Аморфные гидроокислы железа появляются в значительных количествах уже па первых стадиях выветривания первичных силикатов. Наиболее характерны они для зоны поверхностного выветривания, где двухвалентное железо первичных минералов переходит в трехвалентное с образованием коллоидных аморфных гелей состава Ре2Оз-пНгО (Pedro, 1964). Для аморфных гндроокислов железа характерно большое со-держнне воды, извлекаемой при низких ..температурах, большая специфическая поверхность, отсутствие дифракционной картины в виде отчетливых линий или пятен при рентгено-структурном анализе (Mackenzi, 1949, 1957; Горбунов, 1961; Келлерман, Цюрупа, 1965 и др.).

Аморфные соединения железа играют важную роль в син-тазе вторичных минералов и формировании почв. Они широко распространены в почвах, особенно полугидроморфных и гидроморфных. В условиях хорошей аэрации и высокого окислительно-восстановительного потенциала происходит активная кристаллизация аморфных гидроокислов железа с образованием различных (в зависимости от условий среды) окр нетал л пзова иных его соединений.

Комплексные и внутрикомплексиые железо-органические соединения образуются за счет воздействия на минералы как низкомолекулярных, так и высокомолекулярных органических кислот (Пономарева, 1949; Александрова, 1958; Lossaint, 1959; Кауричев, Ноздрунова, 1960, 1961; Bruckert, 1970 и др.). Наиболее благоприятными для образования железо-органических соединения являются условия временного анаэробиознса, обеспечивающие взаимодействие воднорастворимых органических веществ с закиснымн формами железа. При анаэробном разложении растительных остатков образуется большое количество низкомолекулярных органических кислот, которые участвуют в образовании железоорганических соединений.

Железо-органические комплексы существуют в двух основных формах: псевдорастворимой, способной к миграции, и нерастворимой. В псевдорастворимых формах железо связано преимущественно с фульвокислота ми, в нерастворимых — преимущественно с гумнповымн. Наибольшей способностью образовывать внутрикомплексиые соединения с железом обладают фульвокислоты (Кононова, Титова, 1962; Кононова, 1963; Duchaufour, 1957; Schnitzer, 1964, 1968 и др.).

Окристаллизованные соединения железа слабо поглощают гумусовые вещества н мало способны к образованию железо-органических комплексов (Александрова, 1954; Горбунов и

др., 1961; Горбунов, 1974). Напротив, аморфные соединения железа могут энергично поглощать органические соединения и образовывать железо-органическне комплексы.

Перераспределение железа в почвах осуществляется в результате миграции его подвижных форм (растворимых, обменных, аморфных-коллоидных, железо-органических, желе-зиего-глинистых). Направление, скорость, диапазон, и объем миграций железа тесно связаны с составом и свойствами почв, с протекающими в них элементарными почвенным» процессами (Антипов-Каратаев, 1937; Demolon, Bastisse, 1944; Ковда, 1946; Fripiant, Gastuche, 1952; Maignien, 1954, 1961; Чухров, 1955, 1973; Милло, 1968; Зонн, 1968, 1974 и др.).

Железистые новообразования в почвах встречаются в виде пленок и корочек (кутанов) на поверхности почвенных частиц и структурных отдельностей, натеков, заполняющих поры, мягких железистых пятен, конкреций, ортшейнов, латеритных кор и т. д. Новообразования могут состоять как из окисных и гидроокисных форм железа, так н из соединений сложного состава, включающих наряду с железом (в различных формах) марганец, кремний, алюминий. Железистые образования в почвах, их количество и распределение по профилю тесно связаны с условиями развития почвы, со стадиями выветривания, с циклами почвообразования, имевшими место в прошлом (Bloomfied, 1955; Jeffery, 1961; Aubert, 1963; Фридланд, 1964; Segalen, 1964, 1973; Аристовская, 1965, 1974; Armstrong, 1967; Visier, 1971; Jeanson, 1972 и др.).

Весьма характерные для почв тропиков и субтропиков железистые конкреции разнообразны по величине, форме, химическому составу, твердости. В почвах и горизонтах, хорошо аэрируемых, с преобладанием окислительных условий, конкреции более плотные, четко оформленные. В горизонтах, избыточно увлажненных, с преобладанием восстановительных условий, конкреции более мягкие, расплывчатые.

Глава П. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

Содержание и распределение форм железа изучено в трех наиболее широко распространенных типах почв влажных субтропиков Западной Грузии — красноземах (красных феррал-литных почвах), желтых псевдоподзол истых почвах с различной степенью дифференциации профиля и гумус-глеевых почвах. Изученные почвы расположены на Колхидской низменности и окружающих ее предгорных территориях в типичных условиях рельефа, климата, почвообразующих пород под естественной растительностью и плантациями чая.

Красноземы формируются на красноцветных корах выветривания эффузивных пород и на зебровидных глинах. Основными особенностями этих пор являются' глубокая выветре-лость ферраллитного характера, высокая глинистость с.преобладанием в глинистой массе каолинита, смешан но-слойпых минералов типа вермикулит-хлорнт (гидрохлорит), а также гид росл юд и полуторных окислов.

Профиль красноземов на зебровидных глииах по морфологическим и мнкроморфологическим показателям, валовому и механическому составу более дифференцирован, в них "отмечается некоторый вынос илистой фракции и полуторных окислов из верхних почвенных горизонтов при почти однородном составе илистой фракции. Красноземы на красноцветной коре выветривания более однородны по профилю и отличаются более ясной ферраллитизацпей, отношение ЭЮа : 1?<г03 варьируют в них от 2,0 до 2,5 в почве в целом и от 1,3 до 1,9 в илистой фракции по сравнению с 2,0—3,1 и ],5—2,0 в красноземе на зебровидной глине (сама зебровидная глина имеет более узкие отношения ЭЮг^гОз). Для красноземов характерна кислая реакция, низкое содержание поглощенных оснований. Гумус их преимущественно фульэатного типа, подавляющая часть гумусовых кислот связана с полуторными окислами. Данные термического и рентгеноструктурного анализа и ИКС показали, что в составе нх тонкодисперсной фракции преобладают смешанно-слойные образования тина вермикулит-хлорит, каолинит, галлуазнт, гетит, а в почве на зебровидной глине — значительное количество кварца в верхней части профиля.

Изученные желтые леев до подзол истые почвы на продуктах выветривания галечников характеризуются более или менее сильной дифференциацией профиля на генетические горизонты (по морфологическим и мнкроморфологическим показателям, механическому и валовому составу) и наличием конкреционного слоя. Верхние их горизонты имеют значительно более широкие отношения ЭЮг: ЯгОз по сравнению с конкреционными горизонтами (соответственно 6—8,5 и 4,5—6), Состав илистой фракции по профилю довольно однороден н отношения ЭЮи: ЯгОэ в иле составляют 2.0—2,5. Более резко дифференцирована на горизонты почва низкой террасы, резко выраженный конкреционный горизонт которой содержит на 20—25% больше ила, чем верхние горизонты и на 10—12% больше полуторных окислов, В почвах высоких террас эти показатели соответственно 10—12% и 5—7%,

Для желтых псевдоподзолистых почп характерна кислая или слабокислая реакция, низкая сумма поглощенных оснований, резкое уменьшение количества гумуса с глубиной.

в

Илистая'фракция Этих почв обогащена то й к од к спе р сн ы м кварцем, содержит х лор итоп одоб н ые минералы, гидрослюды, каолинит, смешанно-слойиые образования и гетит, причем в верхних горизонтах возрастает содержание кварца, гидрослюды, каолинита, тогда как в нижних происходит увеличение м о нт мор и л л он 11тов ых пакетов в смешаннослоГшы.ч образованиях. В целом состав илистой фракции по профилю свидетельствует о едином характере глинного мннералообразова-ння в этих почвах и о качественно близком минералогическом составе почв и пород, а также различных почвенных горизонтов. Конкреции этих почв близки по составу к основной массе вмещающих их горизонтов, но отличаются более высоким содержанием алюминия и железа.

Гумус-глеевые почвы, развитые на древнеаллювиальных отложениях, характеризуются слабой дифференциацией профиля на генетические горизонты по валовому составу, цвету, структуре и сложению, некоторым утяжелением механического состав? средней части профиля, преобладанием сизоватой окраски, обилием мягких железистых конкреций и пятен. Отношение ¿Юг: 1?г03 в почвенной массе 3,7—4,8, в иле 1,8— 2,3.

Гумус-глеевые почвы имеют тяжелый механический состав, слабокислую, а в нижних горизонтах — нейтральную реакцию, довольно высокое содержание поглощенных оснований, относительно глубокое проникновение гумусовых веществ. В тонкоднсперсных фракциях по всему профилю преобладает хлорит-монтмориллонит, гидрослюда и хлорит-каолинит, Перераспределение минералов по профилю не отмечается.

Глава 1 1 I. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕСИЛИКАТНЫХ ФОРМ ЖЕЛЕЗА

При определении несиликатных форм железа в почвах применяются разные методы, в том числе инструментальные, которые дают иифермацию о структуре и природе железистых минералов и помогают диагностировать различия в формах железа. Однако, содержание различных несиликатных форм железа наиболее точно определяется химическими методами, большинство которых основано на восстановлении трехвалентного железа комплексообразователямн хелатного типа. Основная цель химических методов заключается в возможно более полном извлечении из почв несиликатных, аморфных, органо-минеральных или других его форм без разрушения кристаллической решетки глинистых минералов.

К группе методов, одновременно извлекающих из почв аморфные и окристаллизованные формы железа (т. е. все несиликатное железо), относятся методы, основанные на применении дитионита натрия и его смесей с комплексообразовате-лями и кислотами (методы Деба, 1950; Митчелла и Маккензи, 1954; Маккензи, 1954; Агуилера и Джексона, 1953; Мера и Джексона, 1960; Коффина, 1963).

Нами был использован метод Мера-Джексона, так как он обеспечивает практически полное выделение всего несиликатного железа при слабом растворении железа силикатов. Анализ литературных данных по содержанию в почвах несиликатного железа, определенного этим методом, показывает, что его количество закономерно варьирует в почвах различного генезиса и разного механического состава и может служить достаточно надежным диагностическим показателем для почв различного генезиса. Кроме того, в литературе имеется большое количество определений железа этим методом, что важно для сравнительной оценки содержания неснликатного железа в разных типах почв.

При определении аморфного железа наиболее широко используется метод Тамма (1922), Реактив Тамма, как показано многочисленными исследованиями (Muir, 1935; Антипов-Каратаев, 1937; Deb, 1950; Schwertmann, 1959; Горбунов, 1961, 1963; Келлерман и Цюрупа, 1965; Mckeague, Day, 1966), хорошо извлекая аморфные гидроокислы железа, слабо затрагивает кристаллические окислы и гидроокислы железа, а также железо, содержащееся в силикатах. Для определения аморфного железа в почвах тропиков был предложен метод Сегалена (1968), однако, он пока не получил широкого распространения вследствие его трудоемкости.

Нами был использован метод Тамма, как наиболее проверенный и обеспечивающий достаточно полное выделение аморфного железа без заметного растворения окрнсталлизо-ванных и силикатных его форм.

Для определения железо-органических соединений в почвах применяются различные методы с использованием в основном пирофосфата натрия (Bremner, 1946; Александрова, 1954, 1960; Титова, 1962; Кононова, Александрова, 1964; Franzmeier, 1&65; Кононова, Бельчикова, 1970 и др.). Однако, пирофосфат натрия обладает большой способностью диспергировать почвенную массу, он энергично вытесняет аморфные соединения железа, не связанные с органическим веществом, и разрушает силикаты (Титова, 1962; Bascomb, 1968). Баскомб (Bascomb, 1968) предложил для извлечения железо-органических. соединений использовать 0.1 М раствор пирофосфата калия, который хорошо извлекает железо-органические соеди-

непня, практически не затрагивая другие формы Железа. При последующей обработке почвы буферным раствором уксуснокислого натрия (рН—3.8) в смеси с днтпонитом натрия извлекается все аморфное железо п значительная часть окристалли-зованиых его форм {исключая силыюокристаллизованные).

Нами для субтропических почв был использован метод Баскомба, который дает возможность раздельно выделить железо-оргапнческне соединения (железо экстрагируемое по Баскомбу) и сумму слабоокристаллнзовашшх и аморфных неорганических его форм (железо остаточное по Баскомбу).

Извлечение железо-органических соединений проведено нами не только по методу Баскомба, но и с применением пн-рофосфата натрия и аммоння, с целью выяснения сравнительной пригодности трех различных солей нирофосфорнои кислоты для определения железо-оргапнческнх соединений. Установлено, что ппрофосфат натрия является слишком сильным реагентом. Ппрофосфаты калия и аммоння близки по своему воздействию на железо-оргапнческне соединения и пирофос-фат аммония может быть рекомендован наряду с пирофосфа-том калия. Пирофосфат аммония извлекает железо в большинстве случаев несколько слабее, но при его использовании меньше вероятность выделения аморфных форм железа, не' связанных с органическим веществом.

Сопряженное определение железа методами Мера-Джексона, Баскомба и Тамма дает возможность рассчитать количество силикатного железа (как разность между валовым и песиликатным железом) и подразделять неенликатиое железо на следующие формы:

1. Неенликатиое железо в целом, как сумма окристаллнзо-ванных и аморфных его форм, определяется методом Мера-Джексона.

2. Окрнсталлизованное железо, представляющее разность между неенлпкатнымн и аморфными его формами, т. е. разность между содержанием железа, определенного методами Мера-Джексона и Тамма.

3. Сильноокристаллизованное железо, соответствующее разности между общим количеством неенлнкатного железа (по методу Мера-Джексона) и суммарным содержанием аморфных и слабоокристаллизованных его форм (определяемых методом Баскомба, как сумма экстрагируемого и остаточного железа).

4. Слабоокрнсталлнзованпое железо, соответствующее разности между суммарным содержанием железа по Баскомбу и содержанием железа но Тамму.

5. Аморфное железо в целом (определяется методом Тамма).

. 6. Аморфное железо, связанное с органическием веществом (определяется методом Баскомба как РегОз экстрагируемое). • ' •

7. Аморфное железо, не связанное с органическим веществом, представляющее собой разность между аморфным железом (метод Тамма) и экстрагируемым железом по Баскомбу.

8. Кроме того, определялось обменное железо (медотом Мелиша, 1945) в опыте по влияниюформ железа на рост и развитие кукурузы.

Глава IV. СОДЕРЖАНИЕ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ФОРМ ЖЕЛЕЗА В ПОЧВАХ

Красноземы. Валового железа больше всего в красноземах на красноцветной коре выветривания (табл. 1), где оно распределено по профилю более равномерно, чем в почвах па зебровидных глинах. В илистой фракции железа на 1—1,5%' больше, чем в почве в целом. В иле содержится 35—40% железа почвы, в остальных фракциях 55—65% •

Силикатное железо составляет 40—50% от валового в почвах на зебровидных глинах и 30—40% в почвах на красноцветной коре выветривания. Оно сосредоточено преимущественно во фракциях крупнее 0,001 мм. Илистая фракция ночв на зебровидных глинах более обогащена сшшкагным железом, чем ил красноземов на красноцветных корах выветривания, что обусловлено связыванием значительной части железа вермикулитом н хлорит-вермикулнтом.

Содержание песиликатного железа в красноземах варьирует от 45 до 70% от валового. В почвах на зебровидных глинах отмечается заметное его лессивирование совместно с илом из верхней части профиля, чему способствует периодическое слабое поверхностное переувлажнение. Красноземы на крас-ноиветцых корах выветривания содержат больше несиликат-иого железа и оно равномерно пропитывает почвенную массу, без заметного выноса или аккумуляции в отдельных горизонтах.

Содержание несиликатного железа в илистой фракции (преимущественно в форме гетита) более высокое, чем в почвах в целом и поэтому 45—60% несиликатного железа сосредоточено в иле.

В общем, для красноземов характерно высокое содержание несиликатного железа, . свойственное ферраллитному типу выветривания и обусловленное интенсивным высвобождением железа из силикатов в виде окислов н гидроокислов.

Почти все несиликатное железо в красноземах представлено окристаллизованными формами, что связано с интенсивной

Т а б л н ц а -I

Интервалы содержания различим* форм ж ел еда в почвах Западной Гр !ЗИИ *

£ О г, ^ «3 % % Почка Валовое, : . % Несклнкат-по<! к % от валового Окристал-,1н зова иное и % от ие-силикатного Силыш-окрмстал-лнзиропап-пое и % от окристал-лизован-ио го Аморфное, ие связан' ное с органическим Естеством о Й> от несиликатного Аморфное) скнзашгоо с органическим веществом в % от нссн-ликатного

2 Краснозем на красноиветной 13,5—15,5 58-71 ЦЭ 1 и ! оо 1 55-64 2-5 1,5—2** :

коре выветривания 15-17 61-74 95-98 57-63 2-4 0,1—0,3.

1 Краснозем на зебровндной 13-14 43-60 89-96 37—52 3-5 4-8

глине 15-15,5 59—63 96-97 59-60 3-3,5 0,1-0,3 :

5 Желтая пссв до подзол ист а я 6-7 41-47 63-96 8-15 5-11 5-13 ''

'высокой террасы 9-10 53-58 97-98 19-20 4_5 0,5-1,5

4 Желтая гтеевдо подзолистая 4-5 35-40 63—82 6-17 12-14 6—17

высокой террасы 9—10 51-53 95-97 38-48 4-6 0,5-1 -

3 Желтая псевдоподзолистая 6-# 18—33 78-В8 0-12 9-12 9—13

низкой террасы 12-15 36-46 85-88 28—60 9-13 1-2 ;

6 Гумус-глеев а я 7-8 38—44 39-47 4-6 46-55 5-7

1—1,5

* В числителе — данные для горизонтов А н В красноземов и кадкопкрецнониого слоя желтых псевдоподзолистых почв; в знаменателе — для горизонтов «С» красноземов и конкреционных горизонтов желтых псевдоподзолистых почв.

** В числителе данные для гумусовых горизонтов, ъ знаменателе — для горизонтов «В».

кристаллизацией свободных форм железа в сухие сезоны в условиях хорошей аэрации. Характерным диагностическим показателем в красноземах является степень окристаллизо-ванности железа. В почвах, на красноиветных корах выветривания, более интенснвно аэрируемых, с постоянными окислительными условиями в профиле, 55—60% окрнсталлизованно-го железа находится в силыюокристаллнзованной форме. В красноземах на зебровндных глинах периодическая слабая нереувлажненность верхней части профиля, вызванная более плотным сложением зебровидных глин, замедляет кристаллизацию железа и большая его часть (50—60%) находится в слабоокристаллизоваппой форме.

Содержание аморфных форм железа в красноземах невысокое. Аморфное железо, не связаниное с органическим веществом, равномерно распределено по профилю почвы на крас-ноцветной коре. В почвах на зебровидной глине при возможном периодическом переувлажнении могут создаваться условия для восстановления аморфных гидроокисных форм железа, частичного его растворения и выноса этих форм железа из верхних горизонтов, что подтверждается также данными микроморфологических исследований. Содержание аморфного железа, не связанного с органическим веществом, составляет в красноземах всего 3—5% от иесиликатного железа, что свидетельствует о весьма благоприятном воздушном режиме и преобладании окислительных условий во всей толще почв.

Относительно повышенное содержание железо-органических соединений отмечается в верхней части гумусового горизонта, где наиболее активны современные процессы почвообразования. Здесь содержание этих соединений составляет от 2, до 8% от иесиликатного железа и заметно выше в почвах под лесом по сравнению с почвой под чайной плантацией..

Миграция железо-органических соединений выражена слабо вследствие высокого окислительного потенциала и ниже гумусового горизонта их содержание составляет менее 0,5% от иесиликатного железа. Слабую миграцию этих форм показали и результаты анализов сорбентов лизиметрических хро-матографических колонок.

Желтые псевдоподзилистые почвы по содержанию валового железа (как в почве, так и в иле) заметно уступают красноземам (табл. 1) и отличаются резкой неравномерностью в его распределении. В конкреционных горизонтах валового железа в 1,5—2 раза больше, чем в верхней части профиля. Четкая дифференциация распределения валового железа, возможно, связана с неоднородностью почвенной толщи, усилившейся вследствие перераспределения железа под влиянием процессов периодического поверхностного

оглеения и лессиважа. В иле количество валового Железа значительно больше, чем в почве в целом, ч

Силикатное железо составляет в почвах высоких террас 55—70% от валового в верхней части профиля и 40—50% в конкреционных горизонтах. В почвах низких террас, где преобразование силикатов менее интенсивное в' связи с меньшим возрастом этих поверхностей, относительное содержание силикатного железа заметно выше н 80—90% его количества сосредоточено в фракциях >0,001 мм.

Неснликатного железа в этих почвах содержится значительно меньше, чем в красноземах. Представлено оно преимущественно гетитом и лепидокрокитом, и также резко дифференцировано по профилю. Особенно ярко перераспределение железа выражено в почвах низких террас. Это связано с большей плотностью и малой водопроницаемостью их конкреционного горизонта, что приводит к более интенсивному периодическому переувлажнению и восстановлению железа в верхних горизонтах, его частичному выносу в конкреционный горизонт, а также сегрегации в мелкие конкреции в осветленных горизонтах А1 и Аа^.

В почвах высоких террас поверхностное переувлажнение несколько ослаблено вследствие меньшей плотности■ конкреционного горизонта В Эти почвы обладают несколько лучшей структурой, более пористы и водопроницаемы, поэтому дифференциация неснликатного железа по профилю выражена в них слабее.

Неснликатное железо в желтых псевдоподзолистых почвах представлено в основном окристаллнзованнымн формами. Однако, в верхних осветленных горизонтах окристаллнзопан-иуе железо составляет 60—80% от несиликатного, что заметно меньше, чем в красноземах.

Характерным диагностическим признаком описываемых почв является соотношение сильно и слабоокристаллизован-ных фор;! железа. В горизонтах А] н Аг^ окрнсталлизовашюе железо почти полностью представлено слабоокристал-лизованными формами, тогда как в конкреционных горизонтах значительно возрастает содержание спльноокрнсталлизо-ванных форм.

Железо в конкрециях (особенно крупных) находится в более сильиоокристаллизованпом состоянии, чем в мелкоземе.

В почвах низких террас сильноокрнсталлизованные формы железа в надкопкрециопных горизонтах отсутствуют. В почвах высоких террас, с менее выраженным процессом поверхностного переувлажнения, сильноокрнсталлизованные формы

в этих горизонтах образуются, хотя и в небольших количествах. Низкое содержание в верхних горизонтах сильиоокрн-сталлизованных форм связано как с малоблагоприятными условиями для интенсивной кристаллизации железа, такл! с частичной его сегрегацией в конкреции, присутствующие в этих горизонтах.

Общее количество аморфного железа в желтых псевдоподзолистых почвах примерно такое же, как в красноземах. Однако, относительное его содержание (по отношению к неснли-катному) значительно больше н распределение его по профилю иное. В отличие от красноземов, желтые псевдоподзолистые почвы имеют два максимума аморфного железа в профиле — в верхней части гумусового горизонта и в иллювиальном конкреционном горизонте. Верхний максимум обусловлен накоплением железо-органическнх соединений. Нижний — накоплением в конкреционных горизонтах, в первую очередь, аморфного железа, не связанного с органическим веществом, за счет поступления растворимых форм железа из верхних горизонтов и внутрппочвениого выветривания.

В гумусовых горизонтах значительная часть аморфного железа (40—75% от аморфных его форм) связана с органическим веществом. В условиях периодического избыточного поверхностного увлажнения в желтых псев до подзолистых почвах происходит восстановление железа и образование комплексных железо-органическнх соединений, которые при последующем окислении сохраняют высокую устойчивость. Часть соединений (ульматы железа) остаются в гумусовом горизонте, а другая часть (фульваты железа) перемещаются вниз в виде коллоидных растворов, образуя слабый максимум железо-органических соединений в конкреционных горизонтах,

В г у м у с-r л ее в ы х почвах содержание валового железа 7—8% при слабой его дифференциации по профилю. Преобладает силикатное железо (60—80% от валового).

Неснлнкатного железа меньше, чем в красноземах и примерно столько же, как в желтых i ice вдонодзо листы х почвах, при более равномерном распределении. Максимальное накопление этих форм совпадает с горизонтами максимального содержания ила,

Окрнсталлизовапиого железа в этих почвах немного (40— 45% от неснлнкатного) и оно на 90—95% состоит из слабо-окристаллизоваппых форм, что связано с переувлажнением почв поверхностными н грунтовыми водами.

Гумус-глеевые почвы отличаются от других почв высоким абсолютным и относительным накоплением аморфных соедн-, нений железа (55— 60% от несиликатного), особенно в верх-

je

ней толще, подвергающейся длительному периодическому переувлажнению.

Среди аморфных соединении железа резко преобладают соединения, не связанные с органическим веществом, составляющие 86—95% от аморфного железа в целом. Количество этих соединений достигает в верхних горизонтах 45—55% от месиликатиого железа, тогда как в желтых псевдоподзолистых оно не превышает 12—13%, а в красноземах 4—5%. Высокое относительное содержание аморфного железа, особенно — не связанного с органическим веществом, является одним из характерных диагностических показателей этих почв.

Железо-органические соединения в гумус-глеевых почвах содржатся в относительно небольших количествах, что связано со слабо кислой реакцией почв, при которой ослабляется взаимная коагуляция золей гуматов и полуторных окислов, а также, возможно, с деятельностью микроорганизмов, способных разрушать органо-минеральиые соединения железа.

Таким образом, почвы влажных субтропиков Западной Грузни четко различаются на уровне типов по содержанию и формам железа.

Красноземы четко отличаются от желтых псевдоподзолистых почв но значительно большому содержанию: а) валового железа, б) несиликатного железа (в % от валового) и в) значительно меньшему содержанию аморфного железа, не связанного с органическим веществом (в % от несилпкатного железа). Но наиболее резким отличием является степень «кристаллизовапности железа. В красноземах примерно половина или более половины окристаллизованпого железа представлена сильпоокрнсталлизованными формами, тогда как в желтых псевдоподзолистых почвах содержание этих форм низкое пли они вообще отсутствуют.

От гумус-глеевых почв красноземы отличаются по этим показателям еще более резко, особенно по количеству аморфного железа, не связанного с органическим веществом.

Желтые псевдоподзолистые почвы четко отличаются от гу-мусглеевых но соотношению окристаллпзованного и аморфного железа. В первых подавляющая часть несилнкатного железа находится в окристаллизованном (в основном слабо-окристаллизованном) состоянии и окристаллизованпого железа о 5—15 раз больше, чем аморфного, не связанного с органическим веществом. В гумус-глеевых почвах, напротив, аморфного железа больше, чем о кристаллизованного.

Изученные почвы различаются по содержанию п формам железа и па более низких таксономических уровнях.

Красноземы на красноцветных корах выветривания отличаются от красноземов на зебровидных глинах более высоким

содержанием неснликатиого железа (в % от валового) и несколько более сильной его окристаллизованностью. Эти различия, связанные, в первую очередь, с составом почвообра-зуюших пород, обусловлены более глубокой выветрелостью минеральной части иочв на красноцветных корах выветрнва-ния, лучшим их дренажем и аэрацией. Различия в формах железа в этих почвах являются достаточно существенными и позволяют (наряду с различиями в других свойствах) отнести красноземы на красиоцветиой коре выветривания и зебро-видной глине к разным родам.

Желтые псевдоподзолистые почвы четко различаются по формам железа в зависимости от степени дифференциации их профилей- Почвы с сильно дифференцированным профилем отличаются от почв с менее дифференцированным профилем значительно меньшим содержанием песиликатного железа в падконкрешюнной толще, что связапос периодическим поверх-постным переувлажнением этих почв и хорошо коррелирует с выносом ила и дифференциацией профиля почв но другим показателям.

Четкие различия изученных желтых псевдо подзол истых почв по содержанию несиликатного железа, наряду с различиями в распределении но профилю илистой фракции и другим свойствам, позволяют относить их двум разным подтипам.

Результаты математической обработки наших материалов и данных других авторов (Ромашкевнч, 1974 и др.) для красноземов и желтых исевдоподзолнстых почв показали высокую корреляцию между содержанием валового и песиликатного железа и несколько меньшую, но также тесную корреляцию между содержанием валового и аморфного железа.

Глава V. ФОРМЫ ЖЕЛЕЗА И АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ

Влияние железа на структуру и водно-фнзнческне свойства почв отмечается во многих работах (Lutz, 1936; Антнпов-Каратаев и Келлерман 1960; Greenland, 1968; Хан, 1969 и др.).

Наши исследования показали, что прочность макро- и микроструктуры изученных почв во многом зависит от соотношения соединений железа н особенно — от содержания снльноокрпсталлизованных его форм.

Благоприятные водно-фнзнческне свойства красноземов обусловлены, в первую очередь, их нрочпой макро- н микроструктурой. Основная масса структурных агрегатов имеет (в сухом состоянии) размеры от 1 до 5л.х (табл. 2). Водо-ирочность их особенно велика в красноземах на красиоцветиой коре выветривания, отличающихся высоким содержанием

Таблица 2

Некоторые формы железа ■ агрофизические свойства почв Западной Грузии *

В % от несшшкатного Отношение ] сильно и слайоокри- Пористость, % Отношение Содержание частиц при агрегатном анализе (сухое просеивание)

(Я о п 1) о. силыюок- аморфное железо, не Ойъсмний содержания части н>0,25 мм н <0,Ш

(О «б о. % * ристаллнзеванное железо связанное с органическим веществом сталлизо-ванных форм железа ^ вес обшая аэрации мм при мнкроагре-гатном анализе >5 мм 1—~1 мм

2 3,9 1,36 0,75—0,8 70-72 15-26 5—20 21—22 50-55

1 45,8 3,4 0,85 0,8—1,2 57-67 11-24 5—9 11-12 60-70

5 П,5 5,8 0,13 1,0-1,3 53—60 12-18 1—1,5 32-53 35-50

3 7,3 10,8 0,08 1,1—1,4 49—57 13-16 не опр. 60-72 13-22

6 7,0 40,0 0,07 1,2—1,4 45—51 5-8 1-1,5 80—83 14—18

* По формам железа — средние значения для верхнего 50-ти сантиметрового слоя, по остальном показателям— интервалы величин для этого же слоя).

сллъноокристаллизованного железа н в гумусовом горизонте красноземов на зебровиднон глине, где коэффициент разрушаемое™ агрегатов >3 мм всего около 1%. Около половины микроагрегатов в красноземах крупнее 0,25 мм, коэффициент дисперсности близок к нулю.

Для красноземов на красноиветной коре выветривания характерен низкий объемный вес (около 0,8); высокие пористость (68—72%), влагоемкость и аэрация. Эти их особенности во многом связаны с ролью сильноокристаллизовапиого железа в создании водопрочной структуры. Несколько худшие, но тагёже благоприятные водно-физические свойства имеют красноземы па зебровидных глинах, содержащие несколько меньше снльиоокристаллизованного железа.

Структура желтых псевдоподзолнстых почв значительно хуже и менее водопрочная, чем в красноземах. В их верхних горизонтах коэффициент разрушаемостн агрегатов >3 мм составляет 30—60%. 30—35% микроагрегатов <0,01 мм, а мнкрогагрегатов >0,25 мм менее 30%; коэффициент дисперсности относительно высокий. Объемный вес выше, чем у красноземов, а пористость, влагоемкость н, особенно, водопроницаемость — ниже. Худшие водпо-физнческие свойства этих почв во многом зависят от меньшего содержания неенлнкат-ного железа н преобладания слабоокрнсталлизованных .его форм, с чем связана меньшая водопрочность структурных агрегатов.

Гумус-глеевые почвы имеют наименее совершенную структуру. Более 80% их массы представлено комочками размером >5 мм, заметно разрушающимися водой. Около 40% микро- , агрегатов имеют размеры <0,01 мм, коэффициент дисперсности очень высок; гумус-глеевые почвы отличаются очень низкой водопроницаемостью, низкой пористостью аэрации. Эти их особенности коррелируют со слабой окристаллизованностью железа, преобладанием аморфных его форм (не связанных с органическим веществом), не способствующих оструктурива' нню почвы.

В изученных почвах выявлена зависимость между скоростью впитывания влаги и соотношениями форм железа. В красноземах па красноцветной коре выветривания она составляет (в среднем за первые пять часов) 480 мм/час, на зебро-видной глине 280 мм/час, в желтых псевдоподзолистых почвах

* Коэффициент разрушаемостн агрегатов (в%) определялся по выведен но П нами формуле: Кр=™'~" -100, где Кр — коэффициент раэрушае-

ГП[

мости агрегатов, Ш]—содержание агрегатов определенного размера при сухом просеиванин, ша — содержание агрегатов того же размера при мокром просеивавши

высоких террас 40—50 мм/час, низких террас 20—30 'мм/час, в гумус-глеевой почве 6 мм/час. Снижение скорости впитывания влаги в почвах четко коррелирует с ослаблением степени окрнсталлизованности железа и увеличением относительного содержания аморфных его форм. Скорость впитывания влаги в этих почвах в общем пропорциональна отношениям сильно-окрнсталлизованных и аморфных (не связанных с органическим веществом) форм железа.

Характер водно-воздушного режима почв является весьма важным генетическим и агрофизическим показателем, однако, его изучение требует длительных стационарных наблюдений. С помощью данных по содержанию и распределению различных форм железа в почвах можно косвенно оценивать этот показатель н получать массовые материалы для решения вопросов диагностики почв, определения уровня ,нх плодородия и возможностей сельскохозяйственного использования.

Влияние содержания н форм железа на цвет почв отмечается во многих работах (Тюремнов, 1&27; Зонн, 1970, Me Keague, Day 1971, Карманов, 1974 и др.). Установлено, что цветовой тон почв зависит от соотношения форм железа, насыщенность цвета— от количества песиликатных его соединений.

Преобладающий цветовой тон (по атласу Манселла) краснозема на красноцветной коре выветривания 7,5 YR; на зебро-видной глине 8,75—10 YR, желтых псевдоподзолнстых почв 10YR—1,25Y, гумус-глеевых почв 2,5Y—5Y. Резкое изменение цветового тона в сторону усиления отражений более коротковолновой части спектра («желтых» и «оливковых» тонов) при переходе от красноземов к желтым псевдоподзолистым и гумус-глеевым почвам, четко коррелирует с изменением соотношения форм железа, т. е. с возрастанием роли аморфного железа и ослаблением степени окрнсталлизованности железа.

Аналогичные, хотя и более слабые различия по цветовому тону, обусловленные теми же причинами, выявлены между красноземами на разных породах, желтыми псевдоподзолистыми почвами высоких и низких террас, а также между различными генетическими горизонтами почв.

Насыщенность цвета составляет в красноземах 5—7, в желтых псевдоподзолистых 3—5, в гумус-глеевых почвах 2—3. Она в общем коррелирует в разных типах почв н разных генетических горизонтах одной и той же почвы с количеством несиликатного железа. Однако, эта зависимость ослабевает в гумус-глеевой почве с высоким содержанием в составе несиликатного железа аморфных его форм,

Таким образом, цветовой тон изученных почв обнаруживает тесную связь с соотношением различных форм железа: Насыщенность цвета почв четко зависит от содержания неси-лнкатного железа, а также от соотношения окрнсталлизован-ных и аморфных его форм.

Глава VI. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ ЖЕЛЕЗА НА РАЗВИТИЕ КУКУРУЗЫ

Железо активно влияет на рост и развитие растений. При недостатке доступного железа в почвах, в растениях могут возникать различные функциональные заболевания, например, хлороз листьев, обусловленный угнетением процессов биосинтеза хлорофилла и приводящий к снижению урожаев. В литературе нет единого мнения о формах железа, наиболее легко усваиваемых растениями. Считается, что растения поглощают железо в двухвалентной форме в виде ионов после его восстановления микроорганизмами и что наиболее доступно для растений железо, находящееся в комплексных соединениях с органическим веществом.

Наши экспериментальные исследования представляют попытку определить влияние обменного и различных форм аморфного железа на рост и развитие кукурузы. В гумусовых горизонтах изученных почв обменное железо содержится в незначительных количествах —6—9 л/г/100 г почвы. Опыты проводили с гумусовыми горизонтами краснозема (разр. 1), желтой псевдоподзолистой почвы (разр. 3) и гумус-глеевой почвы (разр. 6) в семи вариантах по схеме: 1) контроль — чистый кварцевый песок; 2) контроль — почва; 3—7) почвы, в которых железо вытеснено: 3) реактивом Тамма; 4) 0,1 М раствором Ыа^РгОт; 5) 0,1 М раствором К4Р1ОТ; 6) 0,1 М раствором (1ЧН<)4Р207; 7) СНзСООМН4+ВаС12 0,2 н. Опыт проводился в песчаной культуре с использованием раствора Киопа (без железа). Содержание железа определялось в 5— В листьях.

Опыт показал, что во втором варианте (контроль—почва) изменений листьев не обнаруживалось; они имели нормальную зеленую окраску и содержали 400—490 мг железа на кг сухого вещества листьев. В первом варианте растения использовали железо только из семени, поэтому морфологические признаки недостатка железа наблюдались уже после появления третьего листа. В листьях содержалось в среднем 115 мг железа на кг сухого вещества, В третьем варианте листья растений на всех почвах содержали железа в 4—4,5 раза

больше, по сравнению с первым вариантом.« признаки недостатка железа в них не обнаруживались. В растениях 4, 5 и б вариантов признаки недостатка железа наблюдались после появления 5-го листа (по повелению центральной жилки), а после появления 7-го листа — частично по посветлеиию пластинок между жилками. Содержание железа в листьях кукурузы в указанных вариантах в 3—4 раза выше, чем в растениях на песчаной культуре, но меньше, чем в растениях на контроле — почва. При вытеснении железа, связанного с органическим веществом из почв четвертого, пятого и шестого вариантов, создается щелочная среда (рН-10), способствующая диспергированию почвенных частиц, образованию гидроокислов железа, частично — и пирофосфата железа. Под влиянием питательного раствора Кнопа железо переходит в раствор, становясь усвояемым для растений, поэтому хлороз выражен не резко. Дополнительное образование усвояемого для растений железа наиболее выражено при обработке почв реактивом Тамма и поэтому в варианте 3 хлороза не проявлялось.

В растениях седьмого варианта побелепие жилки листа и пластинок, связанное с недостатком железа, было наиболее . ярким и содержание железа в листьях кукурузы составляло всего 205—270 мг/кг. Это связано с тем, что раствор Мелнша вытесняет только железо, находящееся в обменном состоянии н при этом не происходит дополнительного перевода в раствор других форм железа.

Опыты показали, что па кукурузу резко влияет отсутствие и почвах обменного железа, наиболее легко усвояемого растениями. Влияния железо-органических соединений и аморфного желез л в целом- выявить не представилось возможным, так как при удалении этих форм железа из почв происходит дополнительное образование легкоусвояемых растениями соединений железа. Проблема доступности для растений различных форм железа требует дополнительной специального изучения.

ВЫВОДЫ

1. Различный состав пород, подвергающихся выветриванию, разные темпы гидролиза первичных минералов, сочетания процессов окисления-восстаповлепня, гидратации-дегидратации, возникновения и разрушения комплексных оргаио-мп-иеральных соединений— все это оказывает решающее влияние на образование тех или иных форм железа в почвах. Количество и соотношения различных форм железа в почвах связа-

мы с генетическими особенностями почв, их механическим составом, водно-воздушным режимом.

2. Сопряженное применение различных методов определения железа в почвах позволяет выделять следующие его формы: силикатные, иесилпкатные в целом, окрнсталлнзованные с подразделением на сильно и слабоокристаллнзованные, аморфные, с подразделением на железоорганнческие соединения и соединения, не связанные с органическим веществом, обменные.

3. Метод Баскомба, впервые примененный для субтропических почв, является весьма перспективным, так как дает возможность (в сочетании с методом Тамма) определять количество аморфного железа, не связанного с органическим веществом и с помощью предложенного нами расчета подразделять железо по степени его окрпсталлизованностн. Количество и распределение аморфного железа, не связанного с органическим веществом, и степень окрнсталлнзованностн железа являются важными диагностическими показателями.

4. Сравнительное определение железо-органических соединений с помощью пирофосфатов калия (метод Баскомба), аммония н натрия показало, что первые два реагента дают сопоставимые п более объективные результаты, тогда как пирофосфат натрия является слишком сильным реагентом для извлечения железо-органических соединений.

5. Количество и соотношение различных форм железа в почвах варьирует в широких пределах. Наиболее общими закономерностями в соотношении различных форм железа в почвах тропиков и субтропиков являются: а) относительное увеличение содержания неснлпкатпых его форм но мере усиления степени выветрелости почвенной массы и развития процессов фсрраллптнзацин, б) относительное уменьшение содержания аморфного железа не связанного с органическим веществом, относительное увеличение количества окрнсталлп-зоваиного железа, усиление степени окристаллизованпостп железа по мере перехода от гидроморфных ночв к черным слитым, желтым, красно-желтым и красным ферраллнтпым н далее к красным ферритиым почвам. Эти закономерности являются важными показателями при диагностике почв.

6. Изученные почвы Западной Грузин четко различаются на уровне типов не только по содержанию валового и иесилн-катпого железа, но и по соотношениям сильно- и слабоокри-сталлизованных его форм и относительному содержанию аморфного железа, не связанного с органическим веществом.

7. Красноземы на красиоцветных корах выветривания отличаются от красноземов на зебровндпых глинах более высо-

кнм содержанием нёсиликатного железа и более сильной его окристаллизованностью. Эти различия, связанные с составом почвообразующих пород, позволяют отнести изученные красноземы к разным родам,

8. Желтые псевдоподзолистые почвы с сильно дифференцированным профилем отличаются от почв с менее дифференцированным профилем значительно меньшим содержанием несиликатного железа в надконкреционной толще, что хорошо коррелирует с дифференциацией профиля по другим показателям, Эти различия позволяют отнести изученные желтые псевдоподзолистые почвы к разным подтипам.

9. Формы железа существенно влияют на структуру и водно-физические свойства почв. Прочность структуры в изученных почвах во многом зависит от содержания сильноокристал-лизованных форм железа. Поэтому наиболее совершенную структуру и наиболее благоприятные водно-физические свойства имеют красноземы, особенно — на красноцветной коре выветривания. Гумус-глеевые почвы, отличающиеся высоким содержанием аморфного железа, наименее благоприятны по по водно-физическим свойствам.

10. Различные формы железа по-разному влияют на развитие растений. Опыты, проведенные на почвах влажных субтропиков с культурой кукурузы, показали, что на ее развитие наиболее сильно влияет содержание в почве обменного железа.

11. Формы железа являются важными генетическими и диагностическими признаками почв и косвенно характеризуют нх агрофизические свойства.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

Содержание различных форм железа и углерода в субтропических почвах Западной Грузин, ж. «Почвоведение», № 7, 1974.

Влняние различных форм железа на его содержание в растениях кукурузы. Сб. «Исследования по тропическому и субтропическому сельскому хозяйству», М., УДН. 1975.

Распределение и содержание различных форм железа в субтропических почвах (в печати). Сб. «Исследования по тропическому и субтропическому сельскому хозяйству».

Материалы диссертации доложены на;

1. V научной конференции по вопросам тропического и субтропического сельского хозяйства, сельскохозяйственный факультет УДН (апрель, 1973).

2. VI научной конференции по вопросам тропического и субтропического сельского хозяйства, сельскохозяйственный факультет УДН (декабрь, 1973).

3. VII научной конференции по вопросам тропического и субтропического сельского хозяйства, сельскохозяйственный факультет УДН (март, 1975).

22/Х-1075 г. Объем 1,75 п. л._Тираж 150 экз. Заказ 1537

Типография Университета дружбы народов имени Патрнеа Лумуибы Москва, ул, Орджоникидзе, 3