Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОСОБЕННОСТИ РАЗЛОЖЕНИЯ СИЛИКАТНЫХ МИНЕРАЛОВ ГУМУСОВЫМИ КИСЛОТАМИ ПРИ РАЗНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ И УСЛОВИЯХ УВЛАЖНЕНИЯ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ОСОБЕННОСТИ РАЗЛОЖЕНИЯ СИЛИКАТНЫХ МИНЕРАЛОВ ГУМУСОВЫМИ КИСЛОТАМИ ПРИ РАЗНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ И УСЛОВИЯХ УВЛАЖНЕНИЯ"

Ленинградский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет имени А. А. ЖДАНОВА

¿Я - НА ПРАВАХ РУКОПИСИ

СОТНИКОВА / ' . .

Галина Федоровна , ■ ■

ОСОБЕННОСТИ РАЗЛОЖЕНИЯ СИЛИКАТНЫХ МИНЕРАЛОВ ГУМУСОВЫМИ КИСЛОТАМИ ПРИ РАЗНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ И УСЛОВИЯХ УВЛАЖНЕНИЯ

(СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 06.01.03 — ПОЧВОВЕДЕНИЕ) .

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ЛЕНИНГРАД . 1977

о

Ленинградский ордена Ленина и ордена Трудового КрЛного Знамени государственный университет Имени А. А. ЖДАНОВА

, НА ПРАВАХ РУКОПИСИ

СОТНИКОВА " ' .

Галина Федоровна

ОСОБЕННОСТИ -РАЗЛОЖЕНИЯ СИЛИКАТНЫХ МИНЕРАЛОВ ГУМУСОВЫМИ КИСЛОТАМИ ПРИ РАЗНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ • ' И УСЛОВИЯХ УВЛАЖНЕНИЯ

(СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 06.01.03 — ПОЧВОВЕДЕНИЕ)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации иа соискание ученой степени кандидата биологических наук ,

Работа выполнена в лаборатории биохимии.почв Центрального музея почвоведения имени В. В; Докучаева,

Научный руководитель, доктор биологических наук, старший научный сотрудник, Пономарева В.В.

Официальные оппоненты:

1. Профессор, доктор сельскохозяйственных паук, заслуженный деятель науки РСФСР, Александрова Л, Н. ; -ч

2. Доцент, кандидат биологических^н.аук Терешенкова И, А.

Ведущее предприятие — Московская ... Сельскохозяйственная Академия имени К. А. Тимирязева. ' , _ 3 (? " *

Защита состоится « У"» \977 г. в ^ ~~ час,

на заседании специализированного Ученого совета К 063.57.15 по присуждению ученой степени кандидата биологических наук в Ленинградском государственном университете имени А. А. Жданова по адресу: 199178, Ленинград, 16-я линия, 29. \

. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ленинградского государственного университета'и мен и А. А. Жданова.

Автореферат разослан _11977 г.

Ученый секретарь специализированного Ученого совета К 063.57.15 Растворова О. Г.

' .- Актуальность'тсмы - '

.... Природные процессы разложения снлнкатных минералов' со-: ^

ставляют одну из главнейших сторон почвообразовательного про- : - цесса, без которой" была бы. невозможна жизнь наземных автотроф- ;

ных организмов — высших растений, а отсюда и жизнь гетеротроф- ■ " = ных; организмов, включая млекопитающих и человека. Таким обра-" - зом, процессы разложения в почвах минералов и освобождение из V *. них элементов питания растений, в том числе микроэлементов и ; редких элементов; играют не только местную почвенную, ЛО, МОЖНО ; сказать, — планетарную биогеохимическую роль.! V

-у'" '-;г Цель работы V. .-/ - .".'1-: . .7' ■'*

В задачу нашей работы входило экспериментальное изучение *

■ -(моделирование) процессов разложения алкшо-феррисшшкатных минералов под влиянием одного из важней шихтри родных биохи-, '.;. ' мическнх агентов — растворов- гумусовых . кислот ночввлажных

■ субтропиков и степной зоны в различных температурных условиях -

> (50С> 20ЭС, 40"С),,и условиях увлажнения, а-нменно:-при настаива- ■ ' .

нии порошков минералов с растворами гумусовых кислот и в уело- ':.' . /шях фильтрации, растворителя через'порошкн' минералов.

В работе были исследованы главным образом те факторы вза-. > нмодействпя гумусовых кислот 'и минералов, которые до этого поч-, -",- ти не были.изучены. : ■"■■■■. ■ : ^ ■ '■■ .:/'.-> ; л :

I'--й:'. -Научная новизна .. ■ ■';,'... . ■ - '■"- --

■ .. П результате целой серии экспериментов установлены следую-, -..у 1ние главные положения: У.: у.. ■ : .5, ^-: I) увеличение интенсивности биохимического разложения мине; рало'в'с повышением температуры;. у.'' ч ■ " ■'■*'

* ■ 2) проточные условия эксперимента , привели к уменьшению степени, разложения минералов растворами гумусовых кислот; у :.' •

3) резко снизилась агрессивность фульвокислот ; краснозема, •• нейтрализованных калием, натрием и кальцием; при этом играет. .-.■ роль'.катион,"замещающий водород функциональных групп фульво- . ' кислот,; И;,четко проявилась специфичность действия-на минералы растворов фульвокиатот, с одной стороны, и.гуминовых - кислот, с ; другой. . " , » " . • • ' ■■

■ I Можно предвидеть использование результатов> диссертации,в" у ,;.Т;разработке -технолопш.производства новых видов •;• удобрений /с,' ■ ' .. - применением при этом синтетических-полимеров —' аналогов' гуму. совых кислот. " /./. * ; г

Глава И. Объекты.и методы исследования / . •

< .--Д^^следования был взят ряд;первичных:и глииистих мине- .-. ралов: ертоклаз, нефелин, биотит, мусковит, бентонит,, монтморил-.;■ ; *• допит. В-опытах использовали фракции<0,1 мм.' . .1 ... ".

■ V • -. В-качестве гумусовых:кислот* были исс л е дов а I! ы^фул ьв оки с л о .". ты и гум»новые кислоты красноземной почвы из Чаквы {Грузия)

.л гуминовые кислоты-из верхнего горизонта типичного - /.чернозема :,' " V- Центрально-черноземного заповедника им. В. В; Алехина в Кур-'' : ; ской области.'Все исследованные, растворы-гумусовихкисл от были' - ' ■ выравнены Ьо концентрации т н т ру ем ого-, во до р о д а.:до.0,005 н и.имели- начальные значения рН: фульво кисло ты краснозема - 2.70, ■ гуминовые кислоты краснозема;2.94, гуминовые "кислоты чернозема 3,02. В специальной серин опытов раствор фульвокислот краснозе- / •

■ ма нейтрализовали.: гидроокисями- калия, ■ .натрия и ■ кальция;до. ;: . ри 7,00., . .. •;.'- ^у;1::

- ■ .С. [> *"Опыты провод и лись в течение' 15 "дней при соотношении:м'ипе-;: . г

-рал: ^растворитель!:250;; в'.условиях^ настаивания 'при г температу-,. " ра'х'о^С, 20"С. 40°С," а в проточных .условиях] при температурах -'■ 20°С-и.'50°С. Для улучшения; условий, фильтрации--растворбв" фуль-." в они сл от. чё рез .порошки минералов последние, предварительно сме- , , >' ' ; шивали ¿'кварцевым песком: (1:5) По окончании'опытов растворы : центрифугировали в,течение часа при 6000 об/мин в случае наста-V лваиия порошков минералов с ф а ство р а м и; г у м у со в ы х кис л от. Опы- • ты проводили' в ..условиях стерилизации двуноднетой' ртутью. с..

; - . Глава III. Сравнительное действие на минералы растворов • фульвокислот краснозема и гуминовых-кислот чернозема при- -.-О.- .

• .!:■■';-■'.'. раЗИЫХ температурах ..Г1'-;' "■. ■ ■ '

'"V./-^¿'.Изучаемые;минералы подразделнлись\'на'2;гру^ ■:

■■ ; вости■ к-разложению. Каолинит и плагиоклаз при"заданных зиаче-

* 7 • .• ниях'температур образуют^ группу, -устойчивых к к разложению "ми- . ;

■ нералов,'степеньразложения : которых даже при 40°С оказалась ,

• ,;-5 меньше К % 'от-'вещества' минерала. Так,' степень разложения

плагиоклаза' составила ; 0,9 % при 40СС, а каолинита — соответ- ] сгвешю 0,2 %'.• Биотит, нефелин и бентонит можно'отнести к груп- _ - -' пе легко .разлагаемых минералов, Д причем^ среди ннх ; на и бол её.,.;

устойчивым; является биотит,'а .наиболее разлагающимся— беито- . '■ Л Пит '.{максимальная степень 'разложения/биотита; при :40°С состави.. ла 3,0 % от вещества минерала, нефелина-43,4%, а бентонита— -

'15,4 %). Устойчивость каолинита в 70 раз больше " устойчивости ~ _ V бентонита к разложению раствором фульво ки слот, что объясняется : . кристалло-хнмическнми особенностями минералов. Так, крлсталли-Л. ческая решетка бентоиита содержит катионы калия,: натрия,; каль- •• ' -• : цня, радиусы которых несоизмеримы с ребрами кремне-кнслород^ .; *- ных тетраэдров, .что способствует ,более глубокому прокикнйветио ' пионов водорода в кристаллическую решетку минерала. Каолинит "Л , ие содержит; крупных.обменных катионов, поэтому концентрация.*' г ¡: /водородных ионов в растворе не.нмеет большого значения для-раз-; ■".- ■ ложення этого минерала. . ;л.х':.\> ■ '■.'...-■': .'= г: Телщературный фактор указывает значительное влияние ' на '; ; интенсивность разложения минералов,':причем в большей, "степени- /.%;■. в интервале температур 20°С—40°С, чем в^интервале 5°С—20°С.л-^

■ ■ * ;*;■;. ■''"■ ■.-"'■' ->■" V.' Таблица 1 .;".',

Сравнительное действке на минералы растворов ' фульвокислот краснозема-■ (ФК) и гумпновых кислот чернозема (ГК) в условиях настапванпяпрн раз- •

■ ных температурах'.' ^ ' ■.: .;.;.' . ■ .". ' ■ ' ■ '..'^;'■V' "

Минералы Раствори- ■ толп '..-. ;■'/. '.■:,-' Общая минерализация, . .- . мг/л ; ■ -„г.- ■ і; рН равновесных ■■ ■"; • ■ растворов -', С г/л

40°С . 541' 20'С 40°С 204) . т

.ФК* ".'•,' ~ ' —- ;„ • * 2.70 1 V '2.767 2І70 0.33'

Плагиоклаз. ФК . 26.0 • 26.5 .2.72 '2.72 2.74 ■ 0.32

Нефелин..'^,*. ФК 403.5 440.5 538.0 Г. 5.08 5.32 5.50; оііі

15потпт( ■ ФК * 121.0 120.0 ■: т.з • .3.55 ' 3.22 3.18 0.30^

Бевтонпт '-г. ФК г 508,4 : : 573.0' «■14.32 З.ОІ 3.04; 0І7:1;

Каолинит ФК • ■7.50. 7.50 :; -8.0' -"2.70',. 2 .72 * 2.74 0.321."

гкЧ V."' ; ■*— .'' і-■ . 3.02" • 3.02' 3.02 0.63

Плагиоклаз .'',.'■ ГК ^ 16.0 " \ .17.5 • . 1».5 . 3.12 3.20 . 3.14 ч0.63

Нефеліні ГК . 441.0 446.5 : Г. 400.0 ; . 6.58 ; ■; 6.62; 6.72- 0.61 1

Биотит • ГК 70.3 '89.0' 112 .0 - '•'злю : 3.70 3.70. 0.62 Л

Бентонит ' -' •ГК 496.5 520.5. 6(7.0 V ■ ЗЛ2' 3^8 , ЗЛ2 - 0.59

Каолинит ГК' .0.5 2.о V .5.5 ; . 2.06 , 3.10 3.12: 0.63 „

*: Об этом свидетельствуют: увеличение с повышением : темпера- . *,' ■ туры общей минерализации, растворов гумусовых . кислот', после Л ' . взаимодействия с минералами':и.выхода" из минералов в раствор ■ і • - отдельных элементов, что особенно характерно для легка разлагаю-' щихся минералов ^ нефелина и "бентонита. . Степень Vразложения ^ , -

„ бентонита:раствором.~фульвок11слоТ:При;температуре,5<:>С составила-.",; * I % от-вещества., минерала, . при 20*С —.12,1. % •• н. прн-40эС—7 -:::14Д-•%.В; наибольшей мере повышение температуры сказывается . -V; . на■..растворимости^из; минералов" Даже плагиоклаз—минерал

• : .. устоичипын к разложению, при "'. повышении . температуры до 40"С ... ^ -отдает и раствор фульвокнслот З'СЬ в 2 раза.больше, чем при

-^¿¿.Особенно - резко;возрастает, растворимостьЗ'СУ¿увеличением; тем

-!нии; степени' разложения;гумусовыми кислотами.-бентонита и нефе-! тГ

• • ' '. " лина,'который отдает в раствор много щелочей, особенно N3, и тем .

^усредняет реакцию: Содержание кремнезема к растворе фульво-. : ; ^: ■ Л. - -: ки сл от^* п осл е .в з а и м о дей ств и ясбе нто н ито мв. 2, ;4 2,- 6,-.2, 8 раза " больше,.в сравнении с системой нефелин—фульвокнслотьг. соответ-" -ь

>/ уX' ственно температурам 5°С, 2(РС и 405С, Очевидно, высокие темпе-ратуры.и кислая реакция, растворителя способствуют'образованию' ' •: У- более;подвижных;кремний — органических соединений.'' Значения

' рН в системах бентонит-гумусовые'кислоты не превышают 3.6, а . . • -' •' в системах с нефелином варьируют от 5,1 до 6,7, хотя;общая ми- ^ ' . . нералнзацня* растворов-.гумусовых кислот-после'1 взаимодействия ':: .;'; !" нх с.бентонитом-; выше,: чем после взаимодействия с, нефелином, г V Такое несоответствие значенийрН ; и степени; минера лизации: раст— -'; •';■ V-;-воров объясняется >тем",;что ^три-Д^азл оженил *нефеЛ ИНа : : ВЫХОД ' в ' ■ -; ' ' .раствор щелочных л щелочноземельных' элементов в б раз выше,

< •' -.чем при разложении'бентонита, что.и создает близкую к нейтраль': \ ' Ч' ;: ■- ной среду в 'системе. нефелин — гумусовые кислоты... >

. . ^%Тем иерату риын*фактор влияет на:выход п" растворгн всех дру-. : ^';■' гих элементов кристаллической; решетки мннералов.оТак, ■ раствори-'*.'."• - мость. калия из нефелина'в растворе - фульвокислот!при--темпера-; "' •*"' • -""туре 40СС в-1,4 раза ■ больше, ' чем при 20°С,— натрия в 1,3" раза. ; . " .В растворе-гумшювых киоот—соответственно в 1,3 раза и 1,Г ра-. - ; , за больше.'Растворимость.^ магния и' кальция ' из минералов '-под

• - , .1- действием гумусовых.кислот нри температуре 40°.С в 1,1 раза боль-.

- • •; ше, чем при 20°С. Растворимость железа из биотита . и бентонита !

при "температуре 40°С 1,5.раза бо ль ше,ч емп р 1 г 5°С.: Вп ов ед ен и и 4 '-; ' щелочных и щелочноземельных оснований■ наблюдается определен- - . •'.' •'.пая закономерность пр1!-увеличении температуры. Растворимость ' . '""• • ' • натрия превышает .растворимость калия в системе г .нефелин-фуль-'„ .',-•• • вокислоты в-1,8,''2. н-Г,5 раза соответственно температурам . , -20°С и 40еС, а. в системе нефелин—; гуминовые кислоты в 1,7,: 1,8 и . ' " . л;6;раза:-- \ ,'' " • V •' ;

; . - - -'Растворимость кальция из бентонита - п ре в ы ш ает^ -;р а ство рн ^>гостьм а г] пшв. р аство р^еф ул ьв оки с л ОТ: п р и ,темпе р ату р е5° С~в. 2,0

> . раза, при"20вС-^в 2,1 раза и при 40^0—в 1,8 раза. Растворимость

л " ; кальция из бентонита-в": р^творе-гуминовых-кислот'дакже;;; превы-;/

>ша ет." раствор и м ость? м а г нн яи о'зпачи тельп о Г м е н ьш е: ■ в' 1,2, Г,3 и • ^ .1,2 раза соответственно указаннымл'емпературам.- . ' г • :-~-уПосвоему воздействию на + алюмоснликатные минералы фул ь:^ у; ^ вокнслоты краснозема в,срав1!е11ИиУсгуьи1новым)1'кислотамп.черно- ;--; ' ' - зема ведут.' себя, "к а к , более¡активные -,*. растворителе' в У отношении* 'всех элементов, входящих в состав минералов, кроме : алюминия в • ; системах'.'- нефелин—гумусовые'.;..КИСЛОТЫбентонит-—гумусовые .; у»V': кислоты: Так, в раствор фульвокислот/краснозема- пёрешло ЗЮз из.';;',.М:. у ' плагиоклаза ;в 1,4 рала, 1,2 и .1,9 раза .больше, чем в "раствор гу-. м'нновых' кислот чернозема: соответствен¡ю"температурам 5°С, 20°СУ.: у;.40°С,д13*бпоЖнта соответственно этим условиям в 1,2,"1,3 и 1,1 .. раза больше: из нефелина в 1,2, 1,4 и. 1,3 раза больше." -

Моле ку л я р н ы е отношения--," ^^-в растворах-фульвокислот

после их взаимодействия" с минералами ^значительновыше, чём ¿^исходных минералах, что указывает 11а более высокую иодвнж- 4 V. ность ¿¡Ог.в сравнении с АЬОэ в растворах "фульвокислот. У; . -..' • г Значит, ¿.условиях эксперимента. фу льв о ки с л оты у краснозёма/ ' образуют: более; подвижные". крем]Ый-фул ьватн.ые .сбад^ . алюмо-фульватные.'-, что ' отвечает - геохимическим, особенностям ; красноземного типа' почвообразования.' .у •' " " ; _ ' уу/

• -Растворяющая способность гуминовых'кислот чернозема была у 'выше то л ьков: от нош ешша л ю м и ни яу 11 з; н еф ел и н аибе ит он и т а по. V сравнению с фульвокислотамн краснозема:;А1Юз из нефелнна^ пе- - -.' ' . преходит в растворугумшювих кислота в2,7—2,6 раза больще,"' чем 4 *. у "в раствор фульвокислот при -температурах у 5°С,.20°С ¿1.40°С, из •;г бентонита—соответственно в: 1,3, 1,2 и 1,3 раза''больше:. - . .; - .

Растворимость кальция:« системе "плагибклаз—фульвокислоты . у краснозема выше растворимости;кальЦня в системе плагиоклаз — -: гуминовые кислоты чернозема-; при 5°С, 2СГС п 40°С соответствен но -у- - ? в ,1,5, 1,4 н Г5 раза;в системе ; бентонит—фуль во кислотыв у тех. У. ^ .же условиях—в 1,6,1,6и1,4раза.Это вызванообразованиемтруд-- у.;: - ': унорастворилшх соединений,— гуматов:кальция, 'что является ха- У:';;1:!:: ракте'рным свойством черных.гумнновых КИСЛОТ.' V . . •'/ у ' : : . Географические-закономерности гумусообразования и . типы уу -Дифференциацин почвенных пр6фнлей на горизонтыу"являются ц'а- -

■глядным показателем" неравноценной.роли кальция ; иг полуторных - -окислов1"вУпроцессах'. почвообразования. Для черноземообразова-' ' ' . у ; тельного процесса особенно характерно оса ж де нн егу м иновы х* кис-ууу ?у ; > л от: вф ор м егу м а тов кальцняГ В/подзолистых почвах/лесной зоны. и красноземных ^ючвах-влажных; субтропиков ^источником - центра - - ■ ■' лпзацни.гумусовых кислот служат в'основномлюлуторпые.окислы,-высвобождающиеся из'.мннералов.' , ' -. .;-.,,. •'"-'.:>■'; у.'-^ .Л.- ;В процессе взаимодействия, минералов с растворами фульво-./ч ;"кислот происходнт^заметное изменение внешнего вида ' минералов, - г.'

• 1 что особенно характерно'для Нефелина.* Первоначально светлый ' минерал: темнеет'с первых V же дней настаивания - с.фульвокисло-.

там». -Доказательством' поглощения фульвокислот. порошком ^мние-; ■ ' рала служит не только изменение окраски''минерала, по и умень- -. /•' V шение содержания Органического углерода и растворе фульвокпс-'*•'. • ; лот,после взаимодействия с минералом в, сравнении с контрольным-;

, '. опытом; это имеет место в с"нстемах"с легко разлагающимися ми- V < ' 'нералами: нефелином, бентонитом,'.биотитом, но*вовсе не характер---;

; ' но для гуминовых кислот. • Последние поглощаются только- поверх-• ,;ностью частиц-бентонита. Поглощение фульвокислот поверхностью - минералов зависит,от их податливости к разложению и от содер- • ' ^жания алюминия в 'составе кристаллической решетки^-' Бентонит™ .С V; -"минерал менее'устойчивый к, разложению, растворами * гумусовых •' кислот в сравнении -с нефелином, поглощает .фульвокнелоты в "■_/„" " : меньшей • степени, ЧТО МОЖНО : объяснить меньшим' содержанием ; ■'■ -' ' алюминия в составе этого: мииерала 19 % по сравнению с не. ^ фелином—35, 12 %)Т. Чем больше'освобождается из кристалличе- -: .^;".:ско&'решетки минерала АЬОа, тем больше вероятность-образования ■„,> '"' л' . нерастворимых алюмо-фульватных1соединении' и закрепления, их у. ■Л'поверхностью минерала. -' ■■"■■'.-'.. ■ у'".;

' _•':•• ..Значит, в природных", условиях агрессивность фульвокислот - ' . ^'краснозема в отношении; алюминия должна быть "значительно :-,вы- .. ''шепчем это показывают данные |цших " опытов, по'тоГ{' "причине, ••

• >„. что в условиях опытов часть АЬОа осаждается из растворов фуль- ; ; ■ вокислот в виде органо-йниерал ьных со ед 11 неиинасть'. на стенках '

' . колб в виде нерастворимых соединений с'фульвокислотами, а часть 1 ■'■'< А ЬОз .поглощается поверхностью' минералов,Г образуя :'не раствори* * -.*" .-Vмые алюмо-фульватные соединения, прочносвязанные к ри ста л : . • ■ ' лнческой решеткой минерала.' '?: " ' г?: / '^ч ',:>•:.:■■■-/

■.■•■Т:1'-; Поглощение, гуминовых кислот чернозема только поверхностью

• - бентонита, содержащего; в кристаллической'решетке тсальций,..под- -, -^ тверждает способность -; гуминовых / кислот... образовывать"С. АЬОз

„ ■ :соединения более .устойчивые к осаждению,'--- чем алюмо-фульват-'-г Ч ные соединения, что в свою очередь создает малую :• вероятность . } : ; закрепления\гум1иговых кислот ,новерхностью .' минераль11он части.,-' ;; -' - почвы за счет-полуторных окислов.1 : Иллюстрацией такого.повёдё-.' .

ния гуминовых кислот в природе являются черноземы,' ;гуминовые'. , . кислоты которых'закрепляются »почвенном профиле в форме "гу- • матов кальция, а не в форме:соединений;с полуторными окислами.'

. • '•' Глава I У;Ср а в не н иеде йс тв н яра ств ор афул ьво к и с л ; ■

V; краснозема на минералы в условиях настаивания и условиях ;;^ -- . фильтрации через порошки минералов : - . ' . ;

., Г.- . В данном разделе.нашей гработы процёсс разложения'Минера—;

:: ■ лов^замкнутой;: сн'стемехравннвался '; с условиями ^ фильтрации л '-■„' ,. растворителей через порошки минералов. . , . : ' г

- :v -.ii¿При фильтрации растворов фульвокнслот/через,порошки мине- " 4 ¿ралов наблюдаются такие *же>акоиомерности" в'поведении различ-/; ' ^^ных элементов^ минералов," как и при настаивании с растворами' .

фульвокислот.Существенньш моментом является, однако,' замедле-; ~ . - . ние процесса разложения минералов под действием-:фульвокислот;;, _ г -1 ' в; условиях фильтрации по сравнению с настаиоаинем. • .. ;:^ • Выход в раствор отдельных элементов • из кристаллических у .'".*'■'. -^ ; решеток минералов в'условнях■ фильтрации " получился ннже, чем в.условиях замкнутой системы, ■ так,же, как п величины - общей \ ; г минерализации растворов фульвокнслот после их взаимодействия ^ .с .минералами; Растворимость(5Юз при" взаимодействии биотита с^ : -раствором фульвокнслот .в условиях, иастаиванця прн температуре .., 20вС больше в 1,4. раза,;чем в условия^ фильтрации, а при темпе: ратуре 40—50° в 1,5 раза'больше. Растворимость БЮг'из бентонита ;; ,-, соответствЬино этим условиям больше в 1,8 и 1,9 раза, из нефели-- . л;

Ч'на в:1,7„раза;; Растворимость АЬОзиз: биотита. больше в 1,6 и 2,0 : " *; -. 5 раза, из бентонита4 в 1,8 раза. Растворимость *ТегОз из - биотита

больше в 1,5 и 1,4 раза, из бентонита в 4,1; и' 2,5 раза.;Раствори-, Ч ; ; мость ЫаЮ из бентонита-больше в 4,5 н 4,4 раза,. нз нефелнна в

5,1 и 5,7 раза. . Растворимость КгО из нефелина ' больше в 3,1 и .

■ т -. ■ 5,2 раза. 7 -.'■.''':.''■: *'■-".' ''■■■*'■■''"■" ■■;'■■-'•,'■ ■

''.■".■ ,"'■ :■';-'. ■; ,:'... ; '■"" ■*'...:-.. ' ■» ■ V ■ ■ . ■■¡. ■ ' Таблица 2 ./

*"- ■ : Результаты взаимодействия растворов фульвокнслот краснозема (ФК) ~ ' ; •. ^ с минералами в условиях фильтрации растворителя черсэ ; ^_. ■ '■.>'-

порошки минералов при разных температурах . ^, - к '. ■ 4

V :Мияерал ,-^ ■ < ' '" " • ' . А й рн Общая ын-нератшзад. мг/л .■*: ■ мг/л АЬО," - мг/л ; с' г/л-

\я в : ^ ?> « (- . « ЕЗ Л СИ 20°С 5СГС ао-с 20=0 50^0 50РС1 20=с;

-г;':. ФК : 2.70 2.70; _(' "г-' * ■ 0.33

Плагиоклаз ; Фк: : 2.86т .2,84. 23.51; 23.0 14.0 16.0' 3.9 3.9 ; 0.33

у-Нефелпн, ^ ФК - 4.58 179.0 191.0 97.0 103.1 27.3 ■зи 0.26

Бпотит ... .. . ФК 3.08 3.08 57.0 .62.5 ! 18.0 .19.5; 7.8 . 9.Й, 0.32

; МУСКОВИТ'7'5" ФК.Ч 3.12 70.0 79.0 24.5. 26Л 25.5 29.9; 0.32 "-Л.

V Бентонит: . .. Монтморил-"1. ■ лонит : ФК .3.00; 3.12 272.0 356.0 237^ 261.0 15.6 25.5 .0.30 л

фк; 3,07" 3.08 52^5 57.0 ■ 17.0 "18.5* .1.8 1.8 • , г •0".3{ ; , .

- Каолинит ФК 2.82 ■2.82 6.00 •■7.10" 2.0* 7 3.0 ' 3,9 0.32 7

.'.• '• к. - ^ ь

.. Таким: об разом, в условиях наших экспериментов процесс 'раз-- ."

^Д?.' ложенйя^минералов ' под д ей ств не мфу льво ки слот;красноземапро---

• •• исходил более интенсивно в! уел о в и я х •:* з а м к ну той - с 11ст е м ы ,'■; е ме в . ;> ' . "проточных-условиях. Б первую очередь это можно объяснитьтем.

•'• ' 'что'прн настаивании, порошков .минералов"с растворителями в те:.

учение -15 'дней'происходнло>"| нелрерыв|1ре"-■ вза1Шодействиё^;компо^'\--; . Д нентов системы в течение всего указанного времени. Вусловиях' • '.

* жефнльтрацяи раствор »тел ей.через. л орошюгмипер ал ов '-сумм а р-'

.;': - "'ное время взаимодействия ' компонептов'сисгемы - было во : МНОГО_

•_'• меньше,. Фильтрация "реагентов гчерез порошки 'минералов йме-: /,'••• ла'быстрый," «пор ы в кеты й>>"х а р а кте од о б н оус лов к я м Щво д но го-режима почв на рыхлых глубоких песках. В. процессе фильтрации ^ .-- ^астворов фульвокислот через "шрошк1Г минерал овнекоторыеДве-:-^ . . . --щества при определенных значениях.рН:'и концентращшх;^ раство-' :. . репного вещества выпадали-в'осадок,-оставаясь на фильтре. •

у;_",-'. \;<,Прп-фильтрацин растворов -фульоокислот %'рас1кк»ем"а через . ; 'порошки минералов;наблюдается так же,"как и в условиях на стаи-'., •„'..; вання, определенная закономерность. поведения, щелочных и у ;

' .лочноземельных-элементов. 'Растворимость. натрия.из~ нефелина

"превышает растворимость кал и яп р нт е м п е р ату р е:20 °С' в^ 1,2, р а з а::г. ^ ; • нрн температре . 50:С в 1,4 раза,; а из мусковита в 4,8 и 4.6' раза; л V.;: - 'соответственно.этнм температурам. Из'щелочноземельных\элемен.. - ..'-- тов большей растворимостью в растворах "фульвокислот краснозе- ! :;'; м а'отл н ч а етс як а л ь'ци й в сравнении с магнием.'-Бентонит 'отдаст' .. кальция в раствор фульвокнелот краснозема ' в 1,6 раза ~ больше,у. чем магния лри температуре 20'С,,; и в 1,7 раза":больше приV-темпе-;-"'"-": ;ратуре 50°С. Монтмориллонит отдает в раствор фульвокнелот каль--. -.-••• : цня вГ1,9 раза больше; чем магния при температуре 20°С, и в 10,1" '. ■'■У-.. . Раза больше.при температуре 50'С. - '• : Лг-^Й^К;:; ' ; Выявленная закономерность в поведении ще л о ш I ых.и ; ще л о ч

•' •'.'•'/..... ноземельных оснований, обусловлена^энергией: гидратацииионов: н/л':;:;

-.т . . их местоположением в кристаллических решетках минералов." ; '.'. V.' Основным законом строения кристаллических решеток минера- •' ~

• •• ' ,лов является стремление'к осуществлению - плотнейшнх .упаковок " -

''атомов'.' (Белов,'"1947; Трим;.-1959),'- Кремний" ал юм и н ий у I - к не ло-;. ■ V'. ' род—основные - элементы кристаллических - решеток : минералов, ч : ' Натрий, калий, рубидий,.цезий, кальций, барий не входят'в состав V" •;' .'основу минералов—пакетов,-^что'связано" с большими размерами : ; . С.., ионных радиусов'этих элементов", —"они являются обменными ка- -:;; >; ти он а м и; кр и ст а л л яче ски хре шето кД м и п е р а л ов. .Лит» й' м а гн и й, ж е-

• лезо.входят в состав пакетов, т. к. размеры ионных радиусов этнх-\' ' • элементов позволяют им умещаться в октаэдрнческие пустоты ^ (Лебедев,^ 1957Грим,.'1959)^/ л^*;■"

.' Энергия гидратации иона — это'энергня;' вз а и мод ейст в и я ь-д 11:; _ „',

V - • ' польных молекул иоды с нонами. Чем больше - эта . величигт^^-гем';-

больше стремление иона гидратироваться, т. е; перейти в .раствор .'"•'.'. и тем-меньше способность иона удержаться в кристаллической ре-'- '" . V

--■^уШеТКе.'.У'^

•у?'/; '-^Натрии: 0611аруживает -исключитёльную" способность^ / удержи-'; '-у .-у

- ' '• -ват'ься в раствора?: и,т следовательно/выходить из кристаллических"^^-

••.. '£'"' решёток.минералов в сравнешш с.калием,/ что объяснимо с:трчки:' .' . • зрения .^энергии: гидратации чтих ^катионов:. Энергия; гидратации' ка-V. '' ^«тиона~; натрия ^составляет* 115,2'Гккал; а:; катиона калия—92,2 калл;/;,:"",': • ," •. ;'•• Вытеснение щелочноземельных оснований—кальция и магния ' . подчиняется зависимости растворимости - элемента4.; кристалл«? V.: « ; '" ческой решетки минерал а 'от; энергии"-.', гидратации; иoнa^■ Кальций -у значительно легче переходит в раствор фульвокислот краснозема ' -*'.. \ и гуминовых" кислот чернозема в сравнении с магннём/х6тя/;энер^^;г^-:г- гия гидратации кальцин 448,2 ккал, а магния—537,8 ккал.у- *у •

- ". • " " . Такое поведение ; щелочноземельных элементов • МОЖНО .- объяс-' '. г.. '"

. --Нить специфическими особенностями 'строения кристаллических-' ' '-• ••.•„ решеток минералов;*а именно:/различным; местоположением, в/иих/у/уу-; гк а л ь ци я/ и ■ м а г н и я Г К ал ьци й—"это по г л още 11 ны й - к а ттю нам а г н ¡ш-- у/~-у:; катион'октааа.рического слоя, входящий ■ в состав пакетов кристал-• лических решеток, поэтому выход магния в раствор • происходит' - . . ' значительно труднее, чем" кальция, "находящегося в -обменном V ' :. ¿уу/-состоянии; ,* V-":" ''• ' .-'•

"" у »В процессе'фильтрации через'порошки'минералов • растворов. -у.. "

- ¿..-фульвокислот -краснозема происходит;^поглощение органического _

; уу; е ще ств аноз н а ч 11те л ьно' сл а б еев ;ср а вн е и иис.з а м кн у то и. ¡си ст е ■ уу уу •. у -мой;. Наибольшей поглотительной способностью, как и в условиях " / " -- 'настаивания,минералов с'растворами гумусовых кислот, обладает ' . V-" у" нефелин, затем бентонит и монтмориллонит. ; '-' • у

-"';";. .у. Глава V.. Сравнительное действие на минералы растворов : • Л /у ; уу/./ фульвокислот^ краснозема — свободных и4 нейтралнзованных- у^ х- г у - у ,^- катионами;натрия, калия и кальция у^уу^

, ' ;7' : Во'многих типах почв разрушение -минералов под- действием: - у. _/ ; « гумусовых кислот происходит в условиях;, нейтральной' или, слабо-. ' "... , ." - щелочной .реакции'; (со ло"н иы со л о д и ,с е роз е М ЬГ^У КО ри Ч11 ев Ы е,;;у/у

ПОЧВЫ И др.)- //у^у^--/.^-;/;^^

."-.■• -V \ Сравнивая процессы. • разложенину 'мин'ер^пов. под действием "•"'•"' фульвокислот краснозема — свободных и нейтрализованных осно--"/ -.'. - " ваннями, можно сделать вывод, что. порядок расположения . мин«:. уралов по степени податливости к разложению во'всех этих случаях у

- ~ одинаков: биотнт.< нефелин бентонит. Степень разложения' ми-у..;

у ие'ралов под действием нейтрализоваиньтх растворов фульвокислот" , " ~ ^'у значителыю:сннжается.в-: сравнении"со действием свободных/; фуль-// у / во к н с л оту п р и этом у и г р а ет./, рол ь\ к ат ио н, у з а м е щ а ющн й у во до род уу,/ (у: С"-.-"".!". функциональных, групп гумусовых кислот. ' .."•' -у%. - - •* -.-Ч'-у: •

" < ■ >: * Фульвокнслоты, нейтрализованные катионами - натрия, .- калия - ■

V 'и кальция, по всей агрессивности в отношении разложения ■ мине-. -'Ч ■ ■ ралов располагаются в следующем порядке: ' ФК—Ыа> ФК—К > :' ■ ФК—Са. Показателем этого служат.как величины общей минера- V /лнзации растворов,"так и выход в раствор из минералов различных 4 _ г • элементов. Степень разложения .легко разлагающегося минерала Ч :'-Г бентоннта^под действием;.'.- фульвоки сл от.У уср ед не I ш ы ху н атр нем';-" '-у г Г составляет" 4,4 % от вещества минерала, - под'действием ' фульво- -Ч ^ ; кислот, " усредненных ; калием —3,2 % --и усредненных -кальцием— 1,4 %. -:'/. „: ' ' ..' "...-* \ • -'-лЧГ^-.Ч.' Ч;ЧЧЧ' : /_ ■ ;; В" отношении разложения бентонита агрессивность растворов . . ■'■;.*-фульвокислот краснозема, нейтрализованных натрием,'; калием: и кальцием, снижается 1 соответственно в 2,9, / 3,9 и 8,5 раза, - в от-. ношении нефелина в 5,9 9,4 и 20,1 раза, в отношении ^биотита .4 :.-.•- . в 3,7, 5,4 й 16,1 раза , по сравнению * с агрессивностью - растворов -' • свободных фульвокислот. : - . ..-. Ч" : . - "

" - -.•"- -. В системах, минерал—ФК—Са : под в иж н ость 'гл нноз ем аст а н о - - ' вится значительно меньше, чем, в системах минерал—свободные ; Ч-, : . . . фульвокнслоты, подтверждением чего является-увеличение отноше- . ; : Ч'- г иня ЭЮз^АЬОз от 9,0,в снстеменефелин—свободные " фульвокнсло-• ты-до 11,1.в системе нефелин—Ф К—Са; в системе^ бентонит—кислоты этнвелнчтш составляют соответственно 3,3 и 34, К-л - > ".;■ ■.Ч. ..'^'Разложение октаэдричёских:слоев кристаллическихДрешеток, ■ .'.ч • минералов под действием фульвокислот, нейтрализованных каль- у -Т ; цием, практически отсутствует. Даже ■ наиболее^: разлагающийся , ■ г; минерал бентонит отдает в,раствор фульвата кальция всего лишь

-. 0,4 %• глинозема, а наиболее, .устойчивый ,к разложениюминерал . -' '• бнотнтт^-0,1-.% от содержания глинозема в минерале.-. Относйтель-. - ^

.. ная: (но не абсолютная), растворимость из минералов - глинозема ■ '. - . в сравнении с кремнеземом;под действием фульвокислот,- нейтра- - ■: -,'. лнзованныхкатиопами натрня н_калия, несколько выше, чем -. под. : Г/действием свободных' ф ул ьв ога I сл от.Мо лекул я р ное отношение . " _ ' 5Юа/ЛЬОа в системе* нефелин—ФК—Иа составляет-* 7,6 в системе ■ нефелин—ФК—К—7,5 и в^системе. .. нефелин—свободные * фульво-_ ■ кислоты—9,0. .' ■'■ ЧЧ -."'""'. :: 'V Ч Ч;: ."Ч>: ' Ч*'ЧЧ:- * I ,ч V' Подобная картина наблюдается для биотита н бентонита.";; Оче- -- >4..: 4 видно, нейтральная среда способствует образованию относительно. Ч.^> : > ; более-подвижных _ алюмо-фульватных комплексов" в сравнении с . ■4,4, кремний-фульватиымн.. В качествен подтверждения' - этого можно *':

' . сослаться на процессы осодення почв, характеризующиеся/ резкой , : дифференцнрованностью профцЛя; за счет перераспределения кол- ' г ; Ч лоидной фракции, минералогический ' состав которой заметно "раз- -

: лнчается;в нижней и верхней частях профиля. /В горизонте А . со-" ЧЧ ^ 'лодей: коллоиды относительно обогащены ЭЮги обеднены ГМХ В. > горизонте В—обогащены К!Ю». Различная агредивность ' фульво-' /■'-,

et

Ol

. < - о ■ .. •, 2... •

- и ..

" ■ t «

v:-* ■ 7 7 Я ■■■ " ' "" Я ' ■'

. .'•• >0- ; ¿ • <9 e ' Є •' ei'. Є . " Є : в • "A

* Ä ^ г- .я Я, Г. Я .2

••.с г.-V- Г; ' ;'(' г-т -Т" і г- т*

° « g: к ;£ к

Г1 '.ч'г^ v" ** ' "Г^ Г*1 'Г4

Т^ ' ^ о : to *, ^* J X, м .- - . ÜS

^ со . -4 -J £тт .

to . 1' ' К? 1 ра *

. -. 00- os «i ,в> • '.' О ¥ • w :

- * S > Л' со';- ft' tss v-'fe

A «-і '---.ся q5 .. 00 .. oí ю '„ to - r* % os t . »&. •

- "v ' : ^ л со fe o "fe'. і-* ; • ö Р

: ,,, со - - h-». - о ■ ..»"■» г* OS ; Сл • V*

".л;- ' - о fè • ' •.': .', '••' оз ..11-*:.

... „. ; tfS '. - О . W . оэ .., is? -, • о .' - • -• tS3 : Hfc Л чэ ' M , О

■ Ь5".£•/з -¡в'.йгй' Ss й:■1 fe;;ь.

.- ' ' •» '. ' • tu

¡S» V: - Vi - pO * tO ? ih.'N •

^ ^ g p ' go ^ . r; o ! ÍO 'Ii pft >7;ся te СЛ

, tJ". СЛ

, сл -, о

; 1 ■■ to" : Oi J- О' -■ О -- *»• :: ^ Р ; I ■ I ■ ' '"I ■

V 8 fe -S; • 1 1 1 • 1

■ ;.'. '. ю en сс " ■ ' '"" ■■■"■ ■"':'■ ,

- • • s• іí • І ' і і, і •

:. ' > i;;i. ■-{ ■;) .vs. è 1

: 1-І ..і і

: "-1 . iw- tn . 00 i;.. cj• , сл , —J . çj.

,}. • . . ( І : со .„ --і ^ £ fo ~ ho - ® ■ ' 1 . . 1 'S ,.<=■ g : o.,O, oí : о.

w Г» . I V 1

S g fö .5- '

- къ . tO " t O Ä * ' «О ^ «в ^ t-ь '

.. I-fe s Ьі.-І-. ij н » to •,.-• • ..• о ■ • ЇЛ .

[у I

•• -і г"- ' «о t. - M'i,' ' . •. «

■■-■-.Ч ■ I - I I. ^ í I. ■ I .1 ; .1- J ; i? ;<

' ;: '. to ю - ю• : r ' - ^ " - ' 1 ;

. ¡P* ' * СЛ ■ -. d 'i. ^л ^ ел , jw ■ tu . ^ /-^J ^ to

' . ^ -. " ' io ' ^ J cjí ; t^ ' « г.: ^ . _ o tn . ^

. -, ,j ^ *. o O:. ■■■

Мив ера лы

Раствси рите ль

pH

-В'-"Ё"

g S о

■и =

B.f 5

і

h» ' •.p.

ті -

: г о

9 с.

g; ■ o;

O.

" V

áf ■■-. ■ О ;

Ж

. m о

: п. a

■ T.

в) в Ф ft

W н

о' K

P CD :

О BS

aï, s a

»■s-

' L . ; .- - ;

Шё

■ВГ^

•g !•;..;

- ig : " -і-e» • яЗ ' l §

, В : >т

s g ^v

g I ••■

a .'S-І

g.

яв., I '2

Kg ;

і .V л V ,

ІІІ

і 2 ч ■■ .. -

;.'• V

g "g

в g

©S-

Sä' 1 ?

'яа| 'Ив®:

И Я ti

о » Я

4 Я :

і —g S !

4 Sc-

о ? ;

• -

- ~ - « J3 ■ ..-і■»■■; :*■'■'. • ■.:■: te

• ; г ; кн сл от,н ейт р а л і ізо в а ні ш х н атри ем ; в . сравнении с фульвокислота-. .*•.

мп, нейтрализованными калием и кальцием; объяснимая видимо, ;с уїТХ?«/; . ^.точки зреііия знергнн -гііДратацііи ноновДЛебедев,'" 1957); -Катион V : натрия,-имеющий, большую 'энергию" гидратации^ (115,2 ккал), чем •'-" V, г катион.калия (92,2 ккал); проникая, в кристаллическую*, решетку • .

минералов в процессе обменных*реакций; сильнее стреміітся;підр.і- ' ' . " тироваться,.т. е. снова перейти в•раствор,. создавая тем самым ' . • дефицит заряда кристаллической решетки ; минерала— (КукОвский, '* "■-. .: 1963)і что способствует ее расшатыванию. V*. '.

і ' Катион кальция, ..'-. обладающий энергией '•/• • гидратации в ; ., • 448,2 ккал, значительно труднее"катиона натрия и калия внедрясг: -;

- • ся в. кристаллическую решетку минералов, стремясь - - остатьсяв ^

растворе, и тем самым очень мало" способствует расшатыванию ; і7 " -V - кристаллической решетки.; Кальциевые соли'гумусовых кислот об-( *

л адают'меньшей'раствор іімостью. чем натриевые и калиевые,'^.что' V _ - . также снижает их реакционную способность. • . '! ' ■-■" V-~ V; Итак, фульвокислоты, нейтрализованные - катионами натрия, - х ::: калия и кальция, о б л а д а ютм єн ьщ е й; а г рессив н ойс ил о и' п р н і во з-

действии их на минералы в сравнении со свободными фульвокис1. ' • .. . лотами,' что связано, ^видимо,їс блокированием химически Г: более Л--Ч'активных катионов водорода,функциональных,групп фульвокислот/ • . /

V ; V/;' .; Глава VI. Сравнительное действие на минералы V.

- • . . фульвокислот краснозема, гуминовых кислот краснозема ■ . .* .'•..

' . и гуминовых кислот чернозема * Ц ' Ч

. кс пе р н ме нт а л ьн ыед а н н ы е по.ізучеїшю.в заи м од е й стві і я'ми - ''' ' • '

- нералов с гуминовымн кислотами краснозема »'чернозема и фулъ-У . у,- вокислотамн краснозема в: условиях настаивания при температуре ■ :

• . 20^0 позволяют сделать вывод, что реакщюнная способность і гуму-! -

. . сових кислот зависит от географических (біюклиматическйх);усло- ^ ;.; внй образования гумусовых ■ веществ; а. в пределах "одного тина : ; ' - почвсюбразовання — от, особенностей химического строения: моле-' •

* ' кул гуминовых кислот, с .одной стороны, и фул ьвокнслот,: с другай. ■■ V

- - По своей способности - разлагать минералы исследованные гумусо- .-. - . . " вые кислоты образуют следующий7 ряд:-фульвокислоты ^ краснозе-; . ма >• гумнновые _ кислоты ;; краснозема > гуминовые кислоты ; ; ■""

- " чернозема.* .'■. '.■ . .•'

'. . , '.Фульвокислоты краснозема —очень сильные агенты химиче- . .• ¿Некого выветривания минералов. Так, степсиь'разложення ботита*.

-- ." в растворе ф ульво кислот краснозема составляет 3,2' %;рт;вещест-'тг' - ~т : ва минерала, в растворе гуминовых кислот • чернозема — 2,2- %.. '•■■:.■; •"О- Аналогичная . 'картина наблюдается в г отношении; *:нефелина и\

*. бентонита. . : " : -.'. • ' " -^ 'ЧЧЧ"; " Ї

■ і;; -. _. Все элементы кристаллических решеток минералов^ легче нере-. ^ . .ходят в раствор гумусовых кислот,краснозема в'сравнении.c'гyмn^r;-: ~ЧЧ

f-l.fí:Л""'■ 'V-j-":>'■ f1--■ -■ 'Л'-"ї^"í: =-"■ ґ:.';í--.í"■ "' Í^'í^v.-.V." ('.-IT- ■ ■■■. - ;V-\:v,'.:.

г • . î; ' . Срявмигсльїгое деГістшіе на «инералы гумнповых : (ГІ() и фулыюкпелот (ФК) .краснозема ■ î v f '\ 'Ï-'

: ¿ \ •* г " , п гумчновык кислот чернозема, в условиях настаивания.при температуре 20 С . • ; , . : *

і. ' ^ ■■ І Г' /vi?-; После взаїїмодействпя с мппералам» •Si02: Al-A .

' t1 t. !, У t-a ,«.-. ■ ■ • : І ьЯ ^ 1 .,il"i Н Ii.'?' ■.■ V і І» - -у. ■:») a,1;'-., ,í ш : Общая ' м он ера-лпзацпя SiOi і ЛІ«Оз • 1'. і-РегО} . CaO MqO K2() Na20 / молекулярные ' отношения •

'і ■ ■ft -, "'•'і; . 'І : -ГУ' • :»іг/л, • - 'L ■ ; IK . л '. ' '■' k г Í i, ^ c: is ниве- рале;' в раство-рдтелеУ

. ■ i' •' --.v^r-; Нефеллн ФК •559.50 ; 107.0 : 31.90 V J: V -■-.VV' >' fj ■■ 212.5 ' : 2.07 ! ■■> /■ ■ -, ■., .і і■ ' '.^''9.0

i" i -, . ; ІЇИОГНТ . ; фк j". -. 1' 1 ' , '! І 3.18 f 211.0 • '-2Ô.0. \22Г> і' .' 26.44 ' 19-SO: 4Ш1 ;. 2.43 ; 3.46:.

Бентондг \ ФК . • ■ЗЛІ і 508.40 : 21.80 ' • '- Ú'i ' 11.74 14.61- 22.10 V 9.30 .26.79 ;.

."■■'VA;" ^ .Цсфеяип і ' ГК' • краснозема ■í'v'v-5.04 - . 1і. 430.57 110.10 . • • ¿f ' '• ' ' ' 57^6 ; r"/ 'i'é ""г * "У* І і ■ -і ¡" J. * ■■ 37.02 'aoíií ' 2.07,' •4.10

. • - f i, ^ :Баотит ^ КУ'.'-і,; Бентонит '11■■ "¡ r * ' , гк ; краснозема; .і'-"" \ ¿Об' '106.36s , " її*'' ,• "20.92 12Ж ,г ..і 1 ■■ ' -tv 23.14 . ■f ■'■' "'s 18.98 ; ; 30.44 »'•■' V " ' .-'/•: ї ."•' . 2.79 5

ií V . • " • ;гк.І, краснозема Ш-' 502.69і; ' ■і« -■' ■ 'Ї ■і і»,' ; '423.15 29.62 J 5.80 ' 6.&'»\ г • ■/ 14.02 г ■ Г 21.76,-, •9.30 ■■ . ..! -Ч ,; 24.31

-'i Нефелин '' /ГК \Ü червозеиа, 6.62' ; ¡ /■ і •'..■;. У ■ ть : . і 1, , 122.0 : -83.07'. -, V ' ,T > І • ■n'-ii'i • — ' . V 1 ' і і >- - ■ J ,'j 39.50 ! 202.0 2.07 • ; 2.49 -Г

Бгготят ■ '. '.■-: * ї ' ■t ■ ;чернозема■ 3.70 ; . 89.0 4 : 19.0 13Д-). 22.09 ■: /С . J 18.52 16.0 ; •'2.43 . - 2.49 : :

.Бентонит • /1'К . черноаеиа 358 '526.5.7' М6.30 г. ; 3e.í5' ' 5.01, Í 7.04,-! 14.05 ■■■лт} C'A 9.3Ó 'чі Л- Ч'' І f ' 23.9S ' • . » s'í

if

, і 1

'■ і1 V: - ^ ■. 1 L '- 5' ' . .1 s ■ !

-2.04, '.••.:";• . ;

'i-ir

-^і-■■Х-• ■ і • '-r:

/новымигкслотами чернозема, за исключением алюминия. Относительное содержание глинозема в сравнении с кремнеземом - значи-, тёлыю выше в растворе гуминовых кислот чернозема за счет образования более устойчивых \алюмо-гуматных соединений; в сравне-. нии с.кремний—гумат'ными.. ..., ■': ... ■ '.'Л,--

•' - Так, молекулярные отношения кремнезема к глинозему в раст-: ворах гумусовых кислот после их взаимодействия с минералами узначительно; выше в^ растворах фульвокислот краснозема в срав-" непли с растворами гуминовых ■ кислот чернозема и краснозема. В случае нефелина молекулярные отношения чЗ'Ог/А1Юз составля-

- ютв -растворах'фульвокислот краснозема 9,0 в растворах гумино-новых'кислот краснозема 4,2 н в растворах гушшовых. кнрлог чернозема 2,5. Это говорит о том, что алюмннийкристаллическнх рс-шеток минералов легче . переходит, в раствор'.. гумшювых"1кислот чернозема и значительно труднее—в раствор фульвокислот красно-/

- зема. Гумииовые кислоты краснозема занимают'в этом отношении , промежуточное положение. Поведение алюминия в растворах гуму- ■ совых кислот; различных'климатических зон и в пределах одного

*'Стипа почвообразований можно объяснить различноГистепепью. подвижности органо-минеральных соединений, образованных .алюми-нисм и гумусовыми кислотами. Л/ / " ■■ •,-.'.." ^.'. ' >

"... Гумииовые кислоты .краснозема более реакциониоспособны,=" чем гумииовые кислоты чернозема, но менее, чем фульвокислоты ';. краснозема. Очевидно, это можно объяснить-тем, что —гумииовые ' кислоты краснозема имеют более линейную структуру с" большим ; .числом функциональных карбоксильных, оксн- и фенолгидроксиль-ных групп и менее конденсированную углеродную цепь, чем гуми-новые кислоты,чернозема. Гумииовые"/кислоты краснозема .обра-;> ; зуют более подвижные соединения со ;всемн элементами . кристал-; глических решеток минералов' (кроме алюминия) .в.сравнении с гу- миновыми кислотами * чернозема, и наряду с - фульвокислотами / ч являются; сильными агентами разрушения минералов в краснозем- • ■ Ной коре выветривания."/ ' - , ■' ■■'.

У;'; * В ы ' В О д ы ' - " •

- . I. По степени податливости к разложению растворам^ гумусовых кислот взятые мннералы образуют следующий; ряд:' бенто-

; пит > нефелин > мусковит > биотит > монтмориллонит > ' ила* :'_ гпоклаз > каолинит. .V, .' V- .. . -; ':' .-V *■■■. :

' - 2; По степени агрессивного ■ воздействия на мннералы исследо- ^ ванные гумусовые кислоты образуют следующий ряд: '- фульвокис-лоты краснозема >' гумииовые кислоты Краснозема > гумииовые :кислоты чернозема. ■■■,.■. -.•/' -:: - ... ■ "Г.. ''

3. Четко проявляется" : специфичность действия на " минералы ^ г"; растворов фульвокислот и; гуминовых кислот; в,общем'отвечающая .

: V . . определенным типам: почвообразования, которые 'характеризуются >':господством в почвах фульвокислот .или гумнновых кислот.-.;,. «>

■ Специфичность действия на силикатные минералы раство-. -: ров фульвокислот заключается в том, что ввиду ярко выраженной '*■-:.-,':■ способности ФКк'взаимному осуждениюс алюминием,-в растворе

■ ■ ; обнаруживается: более широкое ОТНОШеН11е-5Ю2;А]гОэ; чем.в . исход- ; ' " „ .: .;ном минерале,- Алюмо-фульватиые соединения .частично ,осаждают-'

V; : ся из;раствора;' кроме, тогофульвокислоты-энергичнопоглощаются > * : алюминием на .'поверхности '■■частиц; "минералов и тем и .' большей.> ■■-■'.' ^степени,'чём.больше алюминия содержится в составе;, минерала■ н -г'/ : ■ . *7 " чем менее устойчив минерал к разложению. В составе же раство-' ^ . ' ра при-этом значительное место занимают- соединения фульво^ис-;'. ■'; ■■"

.' лот с кремнием.".Такой характер разложения силикатных минералов. , «, ' отвечает тинам • почвообразования в гумадных областях: подзо- .'.'• -л и Ьт о м у,, буро 3 ем но м у, красноземному,- почвам влажных тропиков, для.- которых .характерйа^лвысокая, миграционная, способность . кремния.' \ -;..,' 1' '.■■;',''■'-"■■'■ г[''Л Г.Л' -; : Г». Разложение силикатных минералов иод- плшмшем гумнно- • '.- - вых кислот чернозема сопровождается' низким выходом ,в\раствор, .; кальция в силу ярко выраженной;' способности чёрных гуминовых" 'Ч>

■ кислот образовывав; нерастворимые соединения с-кальцием. '.Эта , : , .■.'■";особенность. отвечает,;черноземному-.типу:почвообразования.-'-Ицте-г.--'.;-

- • "ресно отметить', чго в отличие от фульвокислот. гуминовые кислоты . не поглощаются пойерхностыо частиц силикатных -минералов.*" ■* ';.- ! *; ч , ■ ; >-". "6. Температурные условия (изучались температуры 5°, 20°, 405С) ; \ оказывают существенное . влияние на интенсивность разложения -' - силикатных минералов гумусовыми кислотами,: особенно фульво-". - / " кислотами.';С повышением температуры .интенсивность' разложения г'

- минералов гумусовыми'кйслота ми* возрастает, причем', различия

'?:. касаются не только 'количественной ."стороны/-процесса,' но и ка- - .'

■ чественнон. -у■■ у ":4':.- -■.';■ ••; '"-л-:

-7. В проточных условиях'- по сравнению -.со ; стационарными • степень -разложения , минералов 1 растворами:гумусовых кислот ока- - '.'•. ".'

* :.; залась.в нашем эксперименте меньшей. Это можно объяснить тем,- /'•'•'

что фактическое время воздействия растворов на минералы в про- . ■ ^ точных условиях ' было гооаздо меньшим (в сутки па 15 часов 1 -V . ' \. . меньше), чем в стационар»*; -Кроме того, ;в проточных' - условиях'.'-; ' 'разложение: минералов-тормозилось, быстрой фильтрацией' ^ раство-1; ' :■ рителей через порошки минералов. ; V; - ' ; ;; ■,■'>;'"" Ч'.;

• . '„' . 8. Нейтрализация до рН-7,0 раствора, фульвокислот • гидро-

.-.;■ *■'"- " > окисями- натрия, калия и'кальция резко "снижала , степень разложе- ' ■У - ння минералов. По степени - разлагающего'действия на минералы.;" ;^. V соединения .фульвокислот! образуют ^следующий:. ряд: «_ФК — Н >;: \ '

- ФК — № > ФК — К > ФК — Са.. -Выход из минералов, в раствор' .; . ..алюминия иод влиянием-фульвокислот, . нейтрализованных капь- .-

■'.; . цием/практически.прекращается, .ж . : . .'. . .. ..._: „ ..

• 9. Результаты наших экспериментов имеют значение для даль-. ' - нейшего познания почвенных Г процессов и их биоклнматических - < • тішо», в первую очередь -подзолистого, красноземного, черно-. .; '.'-.; земного.' . у' -У Лл' '"г" Г^'-.,/" '-'•'■''/.'■■■

■ ^ Основные положения, излагаемые в' диссертации, опублико-

■":;■:'; ваны в статьях: '. ■'. у. ■ ■ * і;::: !:: '-""■

1. Г. Ф; Сотникова. Влияние температурного фактора на раз- \ _.V ложение минералов гумусовыми кислотами. Сб. География, генезис . и.-плодородие почв. Изд. «Колос», Л:,; 1972. . }.; ■ *.

- ч ' ; ™ 2. Г. Ф. Сотникова. Влияние температуры на разложение мн- '"■ ^ 'нералов фулъвокислотами краснозема при сквозном промывании. . \ . Почвоведение, № 1, 1975. :— .;■"'■'■; - ■"■'.;'

Т-5 ЛУИП. Зея. уч., зак. 7ВД6-Б034—ПО 27.12.76