Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

РЕЖИМЫ И ОКСИДОГЕНЕЗ ПОЧВ НА ДРЕВНЕАЛЛЮВИАЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ СРЕДНЕ-КАМСКОЙ НИЗМЕННОЙ РАВНИНЫ

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "РЕЖИМЫ И ОКСИДОГЕНЕЗ ПОЧВ НА ДРЕВНЕАЛЛЮВИАЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ СРЕДНЕ-КАМСКОЙ НИЗМЕННОЙ РАВНИНЫ"



На правах рукописи

САТАЕВ Эдуард Фанилович

РЕЖИМЫ И ОКСИДОГЕНЕЗ ПОЧВ НА ДРЕВНЕАЛЛЮВИАЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ СРЕДНЕ-КАМСКОЙ НИЗМЕННОЙ РАВНИНЫ

06.01.03 — Атропочвоведение, агрофизика 03.00.27 - Почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2005

Работа выполнена в лаборатории физико-хнмин почв Почвенного института имени В.В.Докучаева и на кафедре почвоведения Пермской государственной сельскохозяйственной академии имени академика Д.Н. Прянишникова.

Научные руководители;

доктор сельскохозяйственных наук Водяницкий Ю.Н.

кандидат сельскохозяйственных наук Васильев A.A.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук Тонконого« В.Д.

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Саеич В. И. Факультет почвоведения МГУ имени М .В .Ломоносова

Ведущая организация:

Зашита состоится «03» марта 2005 г. в П00 часов на заседании диссертационного совета Д 006.053.01 при Почвенном институте имени В.В.Докучаева РАСХН по адресу Москва, Пыжевский пер., д.7

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Почвенного инств тута имени В.В.Докучаева РАСХН

Автореферат разослан «20» января 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор с.-х. наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Важным фактором дифференциации почвенного покрова Русской равнины является гидрологический режим почв (Зайдель-ман 1985, 2002). Неоднородность ночвенного покрова Средне-Камской низменной равнины по степени пироморфизма щучена слабо. Отсутствуют сведения о режимах влажности, Е)1, рН и температуры почв, сформировавшихся на древнем аллювии надпойменных террас реки Кама. Наиболее чутко реагируют на изменение окислительно-восстановительных условий в почвах типоморфные элементы железо и марганец. В связи с этим тучение,оценка масштабов и форм проявлеш1я оксидогенеза железа и марганца (Глазовская, 1988; Воляиицкий, 1992) является перспективным направлением изучения пшроморфных почв.

Целью работы является изучение и анализ режимов почв на дрен неаллювиальных отложениях Средне-Камской низменной равнины и выявление особенностей оксидогенеза в зависимости от степени их пироморфизма.

Были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать особенности морфологических, химических и физических свойств, а также гранулометрического и минералогического состава почв па разных элементах мезорельефа Средне-Камской низменной равнины.

2. Изучить режимы влажности, окислитсльно-восстановитсльного потенциала, рН и температуры почв разной степени пироморфизма.

3. Проанализировать химический и минералогический состав новообразований.

4. Выявить формы разв>ггия о педогенеза железа и марганца в почвах.

Научная новтна работы заключается в следующем.

К Определены особенности режимов влажности, окислительно» восстановительного потенциала, реакции среды и температуры почв разной степени пироморфизма, формирующихся на древнем аллювии над поймем- * ных террас реки Кама.

2. Установлены критические характеристики значений гН ниже которых морфологически проявляется оглеение почв на тяжелых и легких по гранулометрическому составу древнеаллювиальных отложениях Средне-Камской низменной равнины.

3. Выявлено существенное развитие оксидогенеза железа и марганца в исследуемых почвах, несмотря на морфологическое проявление пироморфизма. Доказано, что оксидогенез марганца проявляется в большей мере, чем

тпгтпдроморфных иичвах, а

ЦНВ МСХА фонд научной литературы

Г«.

окендогенез железа как в автоморфных, так

»д »тучной литер

У-Ттг

раэшгтне оксцдогенеза Мп сильнее проявляется в почвах тяжелого гранулометрического состава, чем легкого. Определен состав оксидов марганца и гидроксидов железа а мелкоземе и новообразованиях исследуемых почв.

4. Впервые использована соиременная оптическая система C!E-L*a*b* для количественной характеристики цвета и диагностики параметров пироморфизма почв на древне аллювиальных отложениях легкого и тяжелого гранулометрического состава Средне-Камской низменной равнины. Предложены оптические показатели, позволяющие выделить почвы разной степени гидроморфшма.

Теоретическая и практическая значилгость. Результаты работы предложено использовать для решения некоторых вопросов диагностики почв Предуралья разной степени пироморфизма. Полученные данные могут быть применены в почвенных, землеустроительных и экологических службах, кадастровых бюро Предуралья, а также учебном процессе.

Апробация работы. Результаты выполненных исследований докладывались на конференции преподавателей Пермской ГСХЛ (2003, 2004, г.Пермь) и расширенном заседании лаборатории фнзико-химни почв Почвенного института им. В.В.Докучаева (октябрь 2004, г.Москва).

Публикация результатов. Результаты диссертации изложены в 3 публикациях.

Объем и структура работы. Работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы из источников (из них на иностранных языках), ¿приложений. Работа изложена на страницах машинописного текста, содержит таблиц и рисунков.

Считаю своим долгом выразить глубокую благодарность за руководство исследованиями, всестороннюю помощь и абсолютную поддержку своим наставникам - главному научному сотруднику Почвенного института имени В.В. Докучаева, доктору сельскохозяйственных наук Ю.Н. Водяницкому и кандидату сельскохозяйственных наук, до центу кафелры почвоведения Пермской государственной сельскохозяйственной академии имени академика Д.Н.Прянишникова — А.А.Впсильеву.

Благодарю за содействие и сотрудничество при выполнении экспериментальных работ Ю.Т. Платова, A.B. Сивцова, а также студентов кафедры почвоведения и кафелры экологии за помощь в проведении режимных наблюдений. Искренне признателен сотрудникам кафедры почвоведения за благожелательную атмосферу и обсуждение результатов исследований, сотрудникам кафелры эколопш за ценные советы и поддержку.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Основные представления о if.hohce почв Пркдурлльи

глчиоп стен kiih п1дроморф1пмл (обзор литературы).

В обзоре литературы представлены особенности формирования лесник почв tía древнеаллювиалъных отложениях Предуралья. Освещены результаты геологических, геом о рфологичсс ких исследований территории распространения древнеаллювиалышх отложений, показана спеннфнса структуры почвенного покрова Предуралья и Средне-Камской низменной равнины. Так же рассмотрены представления о процессах оглеепия лесных почв их классификации и диагностики по цвету, окислительно-восстановительным процессам, разобраны особенности кон крениеобразования в оглеениых лесных почвах. Показана характеристика процессов оксидогснеза железа и марганца: даны ключевые понятия, рассмотрены основные оксиды и гидрокошы, их формирование и превращение.

Глава 2. Окьккты и методы исследований

2.1 Обьскты исследований. Территория исследований расположена на ■ восточной окраине Русской равнины в пределах денудационной равнины Среднего Предуралья и относится согласно геоморфологическому районированию к Средне-Камской низменной равнине (Шимановский, 1985). Объектами исследования были выбраны почвы различной степени гндроморфтма легкого и тяжелого гранулометрического состава на лревнеаллювпапьных отложениях реки Кама в центральной части Пермской области (Краснокамский район). Обьскты представлены двумя кате нам и, расположенными на V и VIII надпойменных террасах, имеющих форму пологих склонов. На различных высотных отметках надпойменных террас были заложены семь разрезов (3 разреза — на легких, 4 разреза на тяжелых по гранулометрическому составу почвах). Первая катсна - Ласьва представлена разрезами песчаных агроземов (р.1-2) и супесчаной дерновой оподзолсшюй глсеватой почвой (р.З). Вторая катсна - Бекрята представлена тяжслосуглиннстыми агрояер-иооо-подзол исты ми почвами (р.11-13) и тяжелосуглннистой темногумусово-глсевой почвой (р.14). Протяженность катен 800-1000 м. Почвы пониженных элементов рельефа испытывают временное избыточное увлажнение за счет поверхностных склоновых и почвенно-грунтовых вод.

Исследования проводились в период с 2002 по 2004 гг., было отобрано и проанализировано 33 образца мелкозема по генетическим горизонтам и 11 образцов ортштейнов. Режимные наблюдения проводились в 2002 и 2003 гг.

2.2 Методы исследований. В нолевых условиях произведено морфологическое описание профилей изучаемых почв. Режим влажности до глубины 1 метр изучали термостапю-весовьш методом п трехкратной новторностн на

каждой катене (Роде, 1969). Одновременно в верхних горизонтах почвы с помощью портативного рН-метра HI-902S (Hanna Instruments) изучали динамику Eh, pH и температуры. Величина гН определялась следующим уравнением:

гН - 2 (ре +• pH)" 2 ( Eh / 6 + pH), (1)

где в = 2.3 RT/F - температурный коэффициент, значения которого брались из монографии (Кауричев, Орлов, 1982).

В лабораторных условиях при иы полнении анализов гранулометрического и агрегатного состава, плотности твердой фазы и плотности почвы, максимальной гигроскопичности и предельной полевой влагоемкости, содержания гумуса, суммы обменных оснований, гидролитической и обменной кислотности, содержания подвижных форм фосфора и обменного калия использованы стандартные методики (Аринушкнна, 1970; Александрова, Найденова, 1976; Вадюнина, Корчагина, 1986). Валовой химический состав почв и ортштейнов определяли рентгенфлуоресцентным метолом на приборе Tefa-611 ]. Содержание литиониторастворимых соединений железа (Ре2Оз)Д1|, и марганца (МпОг);« в почвах и ортштейнах но Мера-Джексону. Содержание оксалато-растворимых соединений железа и марганца но Тачму. Кроме того определялось содержание гидроксиламинорастворлмых соединений железа и марганца (FejOj), (МпОг)мии1|.

Также применялись некоторые специальные методы: фазовый состав минералов Fe и Мп почв и ортштейнов определялся с помощью электронной просвечивающей микроскопии на электронном микроскопе JEM-100C, магнитная восприимчивость почв и ортштейнов на приборе Kappabrigc KLY-2. Спектрофотометрическая характеристика почв и ортштейнов изучалась в координатах цвета C1E-L*a*b* на спеюроколориметре "Пульсар". Для численной оценки цвета согласно методики (ВодяницкиЙ, Шишов, 2004) сначала определяли крас ко цветность почв:

R(ab) - а (а2 + Ь2)"2 /7Ь (2)

Затем по эмпирическому уравнению Баррона-Торрента (Barron, Torrent, 1986) подсчнтывается содержание условного красного пигмента Hemycl (%):

НеШус., = [R(ab) - 0.54]: 1.97 (3)

гллпа з, Свойства почв

3.1 Морфологическая характеристика. Ряд морфологических признаков свидетельствует, что периодическое поверхностное переувлажнение почв, формирующихся в пониженных элементах рельефа надпойменных террас реки Кама (разрезы 3,12, 13,14) приводит к проявлению признаков оглеения. Таковыми являются; формирование самостоятельных глеевых горизонтов,

сизоватые гона окраски и ржаво-бурые примазки в элювиальных и в переходных к дилювиальным горизонтах, тонкие серо-бурого цвета пленки »а поверхности агрегатов иллювиальных горизонтов. Форма, размер и количество конкреционных новообразований в поверхностных горизонтах почв также характеризуют различия в степени пироморфизма почв.

Морфологические характеристики наглядно отражают своеобразие разви-гня признаков пироморфизма и почвах легкою и тяжелою грапуломегриче-скою состава на дре в н еал л ю в и ал ы I ы х отложениях Средне-Камской нтмен-ной равнины. Это выражается в отсутствии признаков оелссния в почвах, формирующихся на (су)песчаных отложениях, па вершинах н средних частях поло! их склонов, слабом проявлении оглеения в почвах у подножий склонов. Слабое оглеение и конкреннеобразование выражено только в дерновой оподзоленной почве, гле в горизонтах АУ и ВТу формируются бурые округлые ортипейны диаметром 2 - 3 мм в количестве 0,2...2,3% от массы почвы.

Тяжелосуглинистые почвы имеют более четкие признаки оглеения, хорошо отражающие различия в степени пироморфизма ночв на разных элементах рельефа. Лгродерново-нодзолнстая тяжелосутлнннсган глееван почва в межсклоновом понижении (р.13) оглеена по всему профилю, а в темнот уму-сово-глеевой почве в понижении подножия склона (р. 14) формируется самостоятельный глеевый горизонт, С возрастанием степени пироморфизма тяжелосуглинистых почв увеличивается количество и размер новообразований, меняется и их форма в приповерхностных горизонтах почв, А гро дер ново-подзолистая тяжелосуглинистая неоглеенная почва на вершине склона (р.11) содержит в горизонте РУ темно-серые и черные круглые гладкие ортштейны размером 1-3 мм в количестве 0,3% от массы почвы. В темиогу-мусово-глеевон тяжел осугл иннст ой почве (р. 14) обнаружены ортштейны черною ивета с хорошо выраженным ржавым опенком комковатой иногда 1рубчатой формы с шероховатой поверхностью размером ло 20-30 мм. их содержание достигает 9% от массы почвы.

3.2 Физические и агрохимические свойства. Гранулометрический состав оказывает существенное влияние на процессы почвообразования, свойства и режимы почв. Анализ данных по гранулометрическому составу показывает, что почвы катены Ласьва формируются на двучленных породах (габл.1). Верхние горизонты являются супесчаными и песчаными - Р\\ ВТ (0-60, 0-80 см), ниже залегают тяжелосуглинистые отложения. Четкая двучлен ность наблюдается по илу и физической глине. Такую дифференциацию профиля по гранулометрическому составу разных но тенезису легких почв и 11редуралье, а также на территории Русской равнины отмечали и другие исследователи (Коротаев, 1962: Скрябина, 1998, 2001; Копысои, 2002), Преобладающей фракцией в легкой части профиля является мелкий песок, его содержание составляет от 52% до 85%. О подстилающей породе Р катены Ласьва также преобладает .мелкий пссок - 28-38%, но содержание илистой

Tafciima I,

rpaiiynoMeijin'iCCKiiii cocui» ночи па лрсннеаллюкиальных (пложенпях

iVpmoni. Co,1fрл\!ни; tf pJHIlllíl, (Witt t'a

г.ш'шм N1.25 ¡ 0,25-0,05 I 0,05-0.01 ) 0,01-0.005 1 0.005-0.001 1 'DJ I'M 1 0,0!

. I.Y4ÍÍC.1I »<■( •(JÎIMÙ rt<'<>.M<4'Jf"í4Íl, p.l, ,'/(!("Mil

1*1' 0-31 LU 61.7 10,8 3.2 4,0 3.1 11.2

It Г, J-f-lS 15,4 70.fi ft, 5 1.3 3.6 1.» 6,7

Ith 4K-63 10,4 N2.4 1.6 0.8 LI 2.4 4.6

III, Í..Í-R4 K.2 Я5.4 l.l 0,5 1.« 2.7 5.0

l>, S 1-12(1 4.4 20,0 4,К 10,7 30.5 46.0

l>, 12ои> 5.2 27.X 25.3 5.ft 4J 26. Я 41,7

/1.7>(i(<'.if Dï(Ч.1Н( tú c.ltiviKKhYtiitmjtt, p.

l'\ (»-M 11,2 (,S,fi K.S 3,4 4.7 3,3 11.4

Idig' 31-40 11.7 71.) s X 2,1 3,'l 2.1 S. 1

It 1 2 -111.« 1 U 7S.4 2 2 l.S 1.7 4.1 7.6

t», 62-Я2 2.Ч 2S.2 22.x 6.3 10,5 25.1 42.2

l)j X2 и > ÍA 35.5 21.t 5.7 4,4 23.K 3(>,4

(«js nnrtlwirtrjnu ппссчыыи лимитны. ¿lot teil

Л Y 3-25 4.») 51.6 23, ît 7.4 k.i 4.2 10,7

BItü"2í-JS 4.5 (.1,5 12,6 ft.4 3,1 13,4

ltl>c' ЗЯМ> 11.t 66.1 13,0 3.3 4.7 1-х 4.R

1) 10(1 ti > 2.4 3K.4 21.3 5.Ü K.ft 21.1 37,4

A?pt*\'pH<*i>if-nM)ft Wí пыя тнжелосуг.пннкпыя нео.-лемшая, p. ! t, ¡к'ырятл

ГУ ООО - M,5 15.3 !2,0 14,6 13.6 40.2

tл.щ зи-55 - !2J 13.1 0.1 K.5 27.0 44,6

ni, 55-64 - HO H.J 5.K 7.4 2S,ü 42 2

»Ii 16,4 •11,0 5.6 Я.1 2« .ч 42.6

С (05 If 0,1 1K.0 3 ft,4 6.2 К J 30,3 4 1,6

, 1грчЛ-р11!>е<'-1Шк1.п<чп.1я тяж^.ю^.шиистм ¿.icesamax, p./J, Искрята

ГУ 0-М) (1,2 17.1 41.0 12 2 Ifi.ft 13.0 4 I.K

Iii к 30-12 0,1 13.1 П,6 11,1 IM Í4.4 42,2

111, 44-70 0.1 12.1 Í5.4 5,0 13,5 ЗЗ.К 52,3

КГ, ТО-10? 0.1 1 !,7 ÎX.Ij 7.5 10.0 32.x 50.3

MI 135-155 0.3 2(1 К t.'.o 7,3 11,3 ! 7.4 36,0

.!■■/>( и>. ment ja mjiM~i'.>i>n\\)tiiiu{in,vi .-.»vcti*. p. M, Некряти

t'Y u-2.4 0.1 13,7 ÎX.O 1 !,'» 16,4 14.7 4}t it

lit.к" 2K-12 0.Ï 12.7 in,1; ku IM I0.Î 4ft,o

0.2 10,? î7.x '».I 14,(1 2 M 51,5

Hl;i; 55-65 0.1 4. К 35,7 6,0 11,3 37,0 5U

0.1 4,3 Í7.3 6,4 Ш.Й 3fi.5 53.3

( i)^' M: « - 0.1 15.2 42.4 7.2 П.К 22,4 4 l.S

Гг'мшкум) /»«>-.*. iffititi тяже. tMr.\w/ttirr>i<u, p. 1J, Иеьрнта

(l.S 1К,ч I'M 0.N 14.3 16 8 40,4

с :ыз 1.2 15.» 2?J> 4.0 13.K 33,1 56..Î '

Hl];"43-Ml 03 11.7 35.5 0,0 ! 0.0 33,5 52,5 '

(V lion ■> 0.1 14.4 41,6 7,0 'M 27.S 43.4

фракции в этом горизонте на порядок выше, чем в верхней толще и может составлять до 21 -31 %.

Двучлснность профиля способствует застою влаги в период весеннего снеготаяния, что приводит к развитию процессов оглеения в пониженных элементах рельефа. На вершинах и средней части склона, тяжелые отложения служат ложем для боковой внутрииочвенной миграции влага.

Почвы катсны Бекрята являются иловато-крупнопылеватыми (табл.1). Верхние горизонты этих ночв отличаются заметной лотерей ила (РУ, ЕЬ), Коэффициент дифференциации профилей (КД) агролерново-подэолистых почв (р. 11-13) по илу составляет 1,9-2,3%, Перераспределение тонких частиц заметно и но содержанию физической глины.Отличителыюй чертой почв катсны Бекрята, формирующихся на тяжелосуглинистых древнеаллювналь-ных отложениях Средне-Камской низменной равнины, как и дерново-подзолистых почв Предуралья на элювии пермских красноцвстных отложений (Добровольский и др., 1992), является более высокое содержание ила, по сравнению с аналогичными почвами центра Русской равнины (Тонконогов, 1999; Фридланд и др., 2000).

Заслуживает внимания облсгченность илом горизонтов СО (почвы разрезов 12, 13) по сравнению с горизонтами ВТ, что дает основание считать почиообразующую породу не однородной по гранулометрическому составу, Многочленность почвообразуюшей породы связанз с генезисом древнеаллкь виальных отложений, а именно цикличностью накопления аллювия в антро-погеновый период в результате ритмичной смены климата в периоды оледенения и межледниковья (Лунев, Наумова, 1992), Но нельзя полностью исключить участие почвенных процессов в дифференциации профиля тяжелосуглинистых почв по гранулометрическому составу.

Таким образом, почвы катсн Ласьва и Бекрята существенно отличаются между собой по гранулометрическому составу, это не может не отразиться на их режимах н свойствах.

Гидроморфизм накладывает определенный отпечаток и на агрофизические свойства почв на древнеаллюв'иальных отложениях. В основном это проявляется в увеличении плотности иллювиальных оглеенных горизонтов (до 1,5... 1,6 г/см5). Плотность в горизонтах РУ, АУ, ли оглеенных и неогле-енных почв составляет 1,2...1,3 г/см5, пористость обшая - 49-54%. Водно-физические свойства почв как легкого так и тяжелого гранулометрического состава типичны для почв Предуралья. Влажность завядания растений (ВЗ) в верхи их горизонтах (РУ, АУ, Аи) легких почв катеиы Ласьва составляет 3,2...8,3%, тяжелых почв катеиы Бекрята 6,9... 12,5%, наименьшая влагоем-кость (НВ) 18,..23% и 29...34% соответственно. Изменение этих величин по профилю связано с распределением илистой фракции.

Развитие процессов оглеения сказывается на агрохимических свойствах почв на древнеаллювиальных отложениях как легкого так и тяжелого гранулометрического состава. В почвах, имеющих признаки гилром орфизм а по

сравнению с автоморфными почвами может увеличиваться содержание гумуса и подвижных форм фосфора и калия. Пахотные (гумусовые) горизонты (су)иесчаных почв на двучленных отложениях характеризуются значительным варьированием содержания гумуса от 1,494 до 5,2%, Количество подвижных форм фосфора (от 12 до 50 мг/кг почвы) и обменных калия (ог 25 до 53 мг/кг почвы) колеблется от очень низкого до среднего, сумма обменных оснований очень низкая и низкая (3...7 мгэкпЛООг почвы), степень насыщенности основаниями средняя и повышенная (60...77%), реакция среды очень сильно-, сильно- и среднскислая. Агрохимические показатели почв катены Ласьва хорошо отражают двучленность древнеаллювиальных отложений, подстилающая тяжел осу гл и нистая толща значительно отличается по агрохимическим свойствам от вышележащих горизонтов.

Верхние горизонты (РУ, ли) тяжелосуглинистых почв катены Бекрята содержат 2,0,..3,5% гумуса, характеризуются средними и повышенными значениями подвижных форм фосфора (73... 170 мг/кг почвы) и повышенными и высокими обменного калия (ЮЗ.,170 мг/кг почвы), сумма обменных оснований находится на среднем, повышенном и высоком уровне (15...28 мпэкв/ЮОг почвы), степень насыщенности основаниями повышенная и высокая (81...95%), реакция среды сильно-, средне* и слабокислая.

Глесватые и глеевые варианты характеризуются более высоким уровнем агрохимических показателей, однако положение в рельефе и гидрологический режим этих почв ограничивает их использование пол пашню.

Глава 4. Ргжимыпочв

4,1 Режим влажности. Исследования полевой влажности раскрывают существенные отличия в степени пироморфизма почв, сформировавшихся на различных элементах мезорельефа надпойменных террас р.Кама.

Максимальные значения полевой влажности наблюдаются весной после снеготаяния (апрель-май) в слое 0-30 см. При этом влажность почвы превышает значения предельной полевой влагоем кости (ППВ) не только в оглеен-ных, но и приближается к ней весной в неоглсенных почвах. Значения полной влагоем кости (ПВ) наблюдаются в дерновой оподзоленной глееватой почве катены Ласьва (р.З) в апреле и в агродерново-подзолистой глеевой (р.13), а также в темногумусово-глеепой почве катены Бекрята (р.14) в апреле и мае. Минимальная влажность наблюдается в летние месяцы, при этом влажность верхних горизонтов пеоглеенпых почв снижается до значений влажности завядания (ВЗ). В осенний период с увеличением количества осадков в виде дождя происходит увлажнение почв до уровня ППВ,

В неоглеенных и слабоглееватых вариантах полевая влажность почвы наиболее динамична в верхних слоях (до 50см), что может быть обьяснено тем, «по вода атмосферных осадков глубже не успевает просачиваться, и происходит ее горизонтальная миграция благодаря внутри почвенному стоку

с повышенных элементов рельефа к пониженным. В связи с этим а гро дерново-подзолистая глеевая (р. 13) к темногумусово-глесвая (р.14) почвы катсны Бекрята испытывают длительное избыточное увлажнение (сверх Г1ПВ) по всему профилю, дерновая оподзоленная глеевэтая (р.З) почва катени Бехрята переувлажнена менее длительный период.

Временное избыточное увлажнение почв способствует развитию процессов оглеения на пониженных элементах рельефа и определяет дифференциацию почв по химическому составу.

4.2 Динамики окнслителыю-посстановнтсльного потенциала ЕЬ, рН н температуры. Анализ данных по динамике ЕЬ (рис. 1 и 2) характеризует специфику изменения этого показателя во времени в изучаемых пвтоморф-пых и гилроморфных почвах различного гранулометрического состава.

Почвы на лреннсаллкшиальных отложениях как легкого, так и тяжелого гранулометрического состава с проявлением временного избыточного переувлажнения (разрезы 3, 13, 14) характеризуются заметным развитием сезонных восстановительных процессов. Гидром орфизм тяжелосуглинистых почв накладывает отпечаток на сезонные изменения ОВП и величины ЕЙ глеевых горизонтов, причем проявление этих изменений тесно увязано со степенью пироморфизма. В почвах же легкого гранулометрического состава, даже в условиях повышенного увлажнения может сохраняться достаточная степень аэрации, в связи с чем слабо глее ватая ночва (разрез 2) не отличается ог неоглеепной (разрез 1) но ОВ-режнму. Однако, достаточно длительное и интенсивное переувлажнение легких почв, сменяющееся последующим иссушением (разрез 3) позволяет фиксировать заметное снижение НИ. Дина* мика ОВП аналогична таковой в темногумусово-глеевой тяжелосуглинистой почве (разрез 14).

Уровень ОВП может являться важным показателем современных условий формирования признаков оглссния в почвах на древнеаллювнальпых отложениях. В оглеенных горизонтах легких почв существенные признаки оглес-ння проявляются при ЕЬ < 380 мВ (р.З), а в тяжелых почвах при ЕЬ < 350 мВ (р.13,14).

Анализ данник «о динамике рН показывает, что в исследуемых почвах легкою и тяжелого гранулометрического состава варьирование этого показателя в течение периода наблюдений составляет 0,5..,1,0 елинин, каких-либо закономерностей изменения рН в зависимости от влажности почвы не прослеживается во всех вариантах. В тяжелосуглинистых почвах катены Бекрята средние значения рН в агродерново-подзол истой глееватой (р.12), агродер ново-подзолистой глесвой (р.13) и темногумусово-глеевой (р.14) почвах составили в среднем 5,0, 5,5 и 6,0 соответственно. Более высокие значения рН в почвах пониженных элементов рельефа могут быть объяснены внутриноч-венной миграцией гндрокарбонатов.

Динамика температуры почвы тесно связана с изменением температуры

Рис. 1. Динамика редокс потенциала ЕЬ в почвах на древлеаллювиаль-ных отложениях, катена Ласьва, 2003 год: А) агрозем песчаный неог-леенный, р.1; Б) агрозем песчаный глееватый, р.2; В) дерновая оподзо-ленная супесчаная глеевая, р.З.

Л)

В)

Апрель Май Июнь 11км ь Август Сентябрь

150 I ' ■ [ Апрель Ман

—,—4

Август Сентябрь

Апрель Май 11юпь Июль Август Сентябрь

Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь

Рис. 2. Динамика редокс потенциала ЕЬ в почвах на древ неаллювиальных отложениях, катена Бекрята, 2003 год: А) агродерново-подзол истая тяжелосуглшшстая неоглеенная, р.11; Б) агродериово-подзолнетая тяжелосугл инистая глее-вагая, р. г 2; В) афодерново-подзолистая тяжелосуглинисш глеевая, р. О тешогумусово-глеевая1яжелосуглттсш, рЛ4.

воздуха. Внутри катен колебания тем пера тур и почвы носят однозначный синхронный характер как в сравнении по разрезам, так и по гортонтам.

Зависимость окислитсльно-восстановнгельного состояния почвы от степени ее гндроморфизма проявляется неоднозначно. Для пахотных горизонтов неоглеенной и глесватой почв катсны Ласьва коэффициенты корелляшш между Eh и полепой влажностью почвы достоверны с 95% вероятностью н составляют г = 0,69 и г = 0,98 соответственно. В остальных случаях корелля-цня не достоверна. Отсутствие зависимости возможно связано с гистерезисом — запаздыванием изменения ООП от срока изменения влажности, и может составлять для лерново-подзолнетых почв (Савич и др., 2004) в среднем 7... 10 дней.

Таким образом, различие режимов влажности тяжелосуглинистых и супесчаных почв на древнеаллювиальных отложениях прямо или косвенно определяет различие их ОВ-режимов.

4.3 Динамика редокс потешшала гН. Изучение динамики редокс потенциала гН поз вол lui о сравшпь величины гН в оглсснных и нсоглеенных горизонтах и найти критическое значение гНкрит для почв Средне-Камской низменной равнины. Оглсснные почвы Средне-Камской низменной равнины различаются от автоморфных при гНкрит - 23. Очевидно, что критическое значение потенциала гНкрит к 19 (Word reference base for soil..., 1998) отражает только усредненные масштабы оглеения почв в Мире. Для почв России необходимо устанавливать критические значения гНкрит дифференцировано, отдельно для разных регионов.

Глава 5. Оксидогенгз железа н марганца в почв.\\

5.1 Химический состав почв и новообразований и растворимость оксидов железа и марганца. Характерной особенностью оглсенных почв является существенное накопление соединений железа и марганца в поверхностных горизонтах почвенного профиля (р.З, р. 13, р. 14). Содержание Fe может достигать от 4,1% (гор. AY, р.З) до 8% (гор G, р. 14), а Ми от 0,23% до 0,43 % соответственно (табл. 2), Наблюдается превышение кларка по железу в оглеенных почвах ~'в2 раза, по марганцу в 2-4 раза, все это может быть связано с накоплением соединений Fe к Мп » ортштейнах.

Ортштейны оглсснных почв отличаются от ортштейнов нсоглсснных почв главным образом высоким накоплением соединений железа — до 15. ,.22% FcjOj в оглеенных почвах против 7% в нсоглеенных. Также в ортштсНнах катенм Бскрята активно накапливается марганец, как в оглсенных почвах — 8,0%МпОг (rop.BTgw,р.13), 10,9%(rop.G, р.14),так ив нсоглеенных- 11,0% (rop.PY, p.11). Накопление соединений железа и марганца, более существенное по сравнению с мелкоземом, происходит в ортштейнах и оглсенных и нсоглеенных почв, однако содержание самих ортштейнов в гнлроморфиых почвах превышает таковое в автоморфных почвах.

Таблица 2.

Формы железа и марганца в почвах на лревнеаллговиальных отложениях

Горизонт, МпОз Минералы

гл>Снна вал, лиг. оке. г. а. вал. лит. оке. га. Г« и Мп

Агрогем пгечаный неогяеенный, р.1 Ласьва

РУ 0-34 3,25 ио 0,25 0,02 0,16 0,08 0,07 0,05 Ке-шрнадиг, кпи

ВТ, 34-48 2,71 1,20 0,14 0,01 0,06 ОД» 0.03 0,01 И« определяли

В^ 48-63 2,47 1,05 0,08 0,01 0,06 0.03 0,02 0,01 Не опрелелч.ш

ВТ! 63-84 2,63 1,06 0,09 0,01 0,05 0,03 0,02 0,01 Не определяли

»1 84-120 6,33 2,20 0,19 0,03 0,21 0,10 0,07 0,06 Не определили

I»! 120 и > 6,03 2,00 0,15 0,03 0,18 0,09 0.06 0,06 Не определяли

Агрозем песчаный глееватый, р,2, Пасыа

РУ 0-31 2,95 1,44 0,35 0,02 0,10 0,07 0,05 0,02 Ге-вернаднг, («гот

ВТд' ЗЫО 3,17 1,29 0,26 0,02 0,09 0,05 0,03 0,01 Не определяли

ВТ, 40-62 2,79 1,09 0,13 0,01 0.01 0,03 0,02 0,01 Не определяли

В, 62-82 6,54 2,26 0,24 0,03 0,14 0,09 0,07 0.04 Но определяли

О] 82 и > 6,47 2.26 0,20 0,03 0,23 0,12 0,09 0,07 Не определили

Дерно4ая-оподголеннйя супесчаная глеаамая, р.З, Лаема

ДУ 3-25 4.11 1,53 0,50 0,04 0,23 0,16 0,13 0,07 Не обнаружено

ВТ,Й* 25-38 2,20 ' 0,78 0.25 0,03 0,07 0,03 0,02 0,01 Феррита риг, сидерит

НТ-я! 38-60 2,70 1,18 0,38 0,02 0,09 0,07 0,05 0,03 Ферригидрнг, ей дерн г, ферокенгиг

1> ЮОи* 6,85 нл мл "Л 0,14 11Л мл ид Не определяли

Агродерно*о-под)ояиспшя тяжелое ¿.тниетая неоглеенная, рИ, Бе^ята

РУ 0-30 4,02 ' 1,74 0.33 0,03 0,22 0,18 0,15 0,09 Ке-мрншг, Мп-ф(рОКС1НМТ

Е1ЛН30-55 5,25 2,11 0,17 н.д 0,14 0,10 0,07 «Л Не определяли

В1] 55-69 5,40 2,28 0,17 н.д 0,03 0,09 0,06 нл Не определяли

В!» 69-91 5,72 1,90 0,17 нл 0,15 0,07 0,06 нл Не определяли

С 105 и> 6,26 и.л 0,19 «л 0,07 0,10 0,08 нл Не определяли

Агродернао-поЬюлисгпая тяжеяосуглшшстая глее*атая, р. 12, Бекрята

РУ 0-30 4,65 1,99 0,61 0,04 0,25 0,21 0,17 0,07 Ке-в»рн«дит, 1«1нг

Е!^ 30-42 4,10 1.75 0,45 0,03 0,16 0,13 0,11 0,07 Не определяй

В1] 49-70 6,09 2,42 0,36 н.д 0,18 0,11 0,08 н.д Не определяли

В11 70-105 6,16' 2,20 0,29 н,д 0,15 0,09 0,07 н.д Не определяли

СО 135-155 5,58 2,05 0,10 н.д 0,12 0,03 0,03 "Л Не определяли

Агродерново-подюлистая тяжелосултниетая глеееая. 7,13, Беьрята

РУ 0-28 5,30 2,08 0,68 0,03 0.21 0,14 0,10 0,06 Мп-ферокснгиг

ЕМ-* 28-42 5,00 2Д5 0,73 0,03 0.21 0,18 0,14 0,07 Не определяли

ВТк" 42-55 5,11 2,05 0,58 0,02 0,20 0,17 0,13 0.08 Не определяли

В!^ 55-65 6.28 2,14 0,42 нл 0,20 0,11 0,10 кд Не определяли

В!,«' 65-87 6,21 2,11 0,34 и л 0,17 0,09 0,07 н.д Не определяли

С1»я 112 и > 5,68 2,18 0,22 ид 0,15 0,11 0,08 нл Не определяли

Тем ногумусово-глемая тям ■елосу^г тиста а, р. 14,1 •емрят а ^е-вернаднг, Мп-ферокси(н г

ЛИя" 6-23 5,25 2,08 0,68 0,03 0,31 0,31 0,24 0,12

О 23-43 8,01 2,25 0,73 0,03 0,43 0.35 0,23 0,11 Ке-в*рнвдн1,1е1нг

В1й" 43-80 С^ 110 и> 5,81 2,05 0,58 0,02 0,12 0,09 0,06 н.д. Не определили

5,95 ил. на. н.д. 0,10 нл и,д. кд Не определяли

При анализе соединений железа в почвах на дре в неалл ю в нал ь ни х отложениях Средне-Камской низменной равнины (табл. 2) выявляется преобладание окристаллизованных форм железа (Ре2Озд1ГГ-Ре2Оз1,и.) над аморфными (Рег03<МЙ). Содержание аморфных форм РегОЛок невысокое: 0,1...0,5% в почвах катены Ласьва, 0,2...0,7®о в почвах катсны Некрята, распределение их по профилю характерно для дерново-подзолистых почв Предуралья (Добровольский и др., 1992).

При подсчете дачи свободных соединений железа Ред„/Реш выявляется, что степень развития окендогенеза железа в изучаемых почвах по классификации Ю.И.Водяницкого (2003) характеризуется от умеренно низкой до умеренно высокой.

¿2 Состав минералов железа п марганца в новообразованиях. Для изучения их состава применяли различные вытяжки: д нтнош и- цитрат-б и карбонатную по Мера-Джексону, кислый оксалат аммония по Тамму, солянокислый гидроксиламин. Действие раствора гндрокс ил амина и реактива Тамма оказалось принципиально различным: данные реактивы растворяют, видимо, разные Мп-содержащие минералы (табл.3). Это следует из нескольких фактов.

Таблица 3.

Состав минералов железа и марганца в ортштейнах почв на древнеаллю* виальных отложениях

Гори- Глубина, (/, мм Мп02, % Минералы

зонт см г.а. оксал. лиг. | вал. Ре к Мп

Дерновая стололенная супесчаная глееватая, р,3, Ласьва

ВТ;^ ( 38-60 ( 1-3 |

РУ

РУ

КЬв'

0-30

1-3

0.60

8.96

1.03

1.24

6.12 4.35

1.56

11.04

Мп-фероксигмт, Ре-веркаяит

Агродер ново-подзолнетая тяжслосуглинистая неоглеашая, р.11, Бекрята

*>-вернаднт, Мп-ферокекпгг

Лгродер! юво-нодзо л и стая тяжел осуглинистая глееватая, р. 12, Бекрята

0-30 30-42

1-3 1-3

3.16

2.61 2.38

РУ^ ВТ^'

Мп-фгроксн гит Мп-фероксигит, Ке*вернадит

Агрод ерпово-подзо листая тяжелосуглинистая глссвая, р. 13, Бекрята

Мп-ферок'си гит,

3.95 3.15

4.34 3.85

0-28 43-55

1-3 1-3

3.36 6.18

2.57 4.36

3.88 4.87

АИ^ О

перкадит Ре-перкадиг, М п-ферокси гят Темногумусово-глссвая тяжелос^тлинистая, р. 14, Бекрята

В«рнаднт, бсрнсс-

4.47 7.98

6-23 23-43

1-5 5-20

6.13 9.17

Крзсмзя охра в ортипеПнах

5.19 5.59

5.30 7.09

7.46 10.86

с нт, Мп-ферокснгит (Гс>-вер11адвт

Мп- фероксн гнт

Bo-nqirtux, в (иличис oí реакпта Ta мча, pac т пор i илроксплачшм обладает тпкои восстановтелыгой способностью: его исчолное значение iitmoe ре 2,95 и после гпаимолеНсшпя с мелко ícmom ir особенно с оршиейпамн иелн-чина ре опускается еще ниже. Очевидно, что г ндрокенллчнп восстанавливает марганец ло Мп(Н). чю снижает ноли чину ре раствора. Мри ">том для алик-»01, нолучепнш in païHi.iv обрашов, наблюдается статистически строгая обратная спя н> между ре н pli (г " -0.1)<>), что характерно для iipocn.ix ОН-систем. Напротив. у реактива 'Гамма величина ре высокая (6,-!) н после танчолейепшя с мелко гечоч и с оргипейнлчн величина ре по {растает.

Обратной зависимости между ре и рИ rt пликнотач m ранил \ обра тон не наблюдается. 'Jio указывает на торос тененное деПеише реактива Гамма как восстанови теля, тогда как осношюе eiо влияние, выражается rt oópawnnitiiii прочны\ комплексов 1:е(1П) с окса.члтач.

В формировании нонообраюнашгп принимают участие слелчющие минералы: Мп-фероксш tu. 1;е-верна:шг и редко бернесент (рис. 3). Среди оксидов

/V - tu'pHúúum (гор. Л (/g , »п-мпо.умуамю-лгачмя мяжс.ннуглипаснык, ptupL'i N). y<¡. л' 25 ООО

Л/л - ферокси.-ит (гор. ¡'Y, trpoi)epit<wo-tu>i)нпиепшя тнж-слтуг.пшистан иеоли'енты. potpei П), yit. X 27 ООО

1'нс. 3. Электронно-микроскопические июбрлжепия (А) и мнкроднфракшшн-ni.ie картины (В) минерал on Fe и Мп » почвлч на древнеоллоннхиныч отложениях Срсднс-КамскоЙ ни шейной равшшы

марганца в ортштейнах абсолютно доминирует Ре-вер над ит. В одном обра тс орпшейнов найдено небольшое количество частиц бериессита. Частины оксида марганца - вер налита (ЙМпСК) - преобладают только при высоком содержании МпОг > 5%. В интервале 0.16-5.0% МпО: марганец реже обрисует собственные минералы, а чаше входит в состав фероксигита ЗКеООМ. В утих ортштейнах характер мнпералообразоваиия определяется конкуренцией со стороны железа. В случае высокой активности Ре в почвах лесной зоны Мп не способен образовывать собственные оксиды, а н\одпт и состав Ре-гил роке ила,

5.3 Оптические характеристики почв и новообразовании. Для количественной характеристики процесса оглеення почв на древнеаллювиальных отложениях изучался цвет в колориметрической системе С1Е-Ь*а*Ь*.

Все точки, отражающие цветовой тон изученных исходных образцов почв, располагаются п области положительных значений а* к Ь* (рис. 4), У каждой почвы выявляются красный (а* > 0) и желтый (Ь* -- О) цвета, хотя и с разным соотношением между ними.

1 ь*

15

о

о?

о &

0 1 Л в 8 10 12

1

15

о □

.п

и о

и п сз

а*

.4 10 12

Рис. 4. Цветовые характеристики оглеенных и неоглееииых горизонтов почв на плоскости а* - Ь*. квтены Ласьва (Л) и Бекрята (В)

Следует отметить, что ре)ультаты анализа почв в координатах а*-Ь*, вы-членнюших из оптического спектра почв два доминирующих цвета, иногда не согласуются е визуальным восприятием цвета. Отчетливо ио несогласие проявляется при анализе цвета гематита. Гематит рассматривается как носитель исключительно красного цвета, что определило название ЭПП "рубефи-капия" для почв с высоким содержанием гематита. Но анализ спектра гема-пгга в системе СШ-Ь*а*Ь* помимо красной (а* »0), выявляет и желтую

компоненту (b* »0) (Torrent, Schvvcrtmann, 1987; Водяницкий, Шишов, 2004). Это подтверждается и данными авторов (Murad, Fischer, 1988), анализировавших цвет гематитов в системе Манселла.

Существует много классификаций форм оглеения: но степени конкреци-онности и составу ортштейнов, по характеру окраски горизонтов (однородная или пестрая), и др. (ЗаЙдсльман, 1992; Элементарные почвообразовательные..., 1992; Word reference base ..,1998). Предлагается группировка (Водяницкий и др., 2005) оглеенных почв но степени выраженности холодного тона в одической системе C1E-L*a*b* (табл, 4).

Таблица 4.

Группировка оглеенных почв по степени выраженности холодного цветового тона в оптической системе C1E-L*a*b*

Степень выраженности «холодного» цветового тона а* (Не^дит, % Нет уел (FciOjXiht

Высокая <0 <0,4 0,0

Средняя 0- 1,5 0,4 0,0

Низкая 1,5-3 >0,4 0,0-0,1

Холодный тон почв обязан, в первую очередь, удалению красно-бурых пленок (гидр)оксидов железа с поверхности агрегатов в результате оглеения. Новообразованные (гидр)окснды железа не компенсируют потери красноты: они сильно обогащены Мп, что снижает пигментирующую силу таких минералов как фероксишт в случае замещения Fe на Мп. Хотя хололный тон оглеенных почв диагностируется но низкому значению красноты а* < 3, измельченные образцы оглеенных почв Средне-Камской низменной равнины не характеризуются холодным тоном (а* > 3), Возможно, это связано с сохранением в почвах значительного количества (гилр)оксндов железа (Fc^O^ > 0,4) внутри агрегатов, покрытых топкими сизыми кутанами.

5.4 Магнитная восприимчивость почв и новообразований. Удельная магнитная восприимчивость почв (х) чутко отражает степень участия сильномагнитных соединений железа — магнетита FejOj, и (или) магтемита 7FC2O3. Исследования показали, что магнитная восприимчивость закономерно изменяется по профилю почв. Она различна для разных почвенных типов и более низких таксонов, что указывает на тссную связь магнитных характеристик с некоторыми процессами почвообразования (Водяницкий, 1992; Бабанин и др., 1995; Jong, 2002; Алексеев, Алексеева, Махср, 2003),

В полом значения удельной магнитной восприимчивости исследуемых находятся в пределах ог 15 до 65*10'® м3/кг (табл. 5) и но классификации Ю.Н.Водяннцкого (1992) ошоеятся к группе почв с очень низкой и низкой магнитной восприимчивостью. Это указывает на незначительное содержание в почвах на древнеаллювнальных отложениях феррнмапнггных соединений.

Таблица 5.

Средневзвешенное значение, пределы и степень варьирования показателя магнитной восприимчивости в почвах на древнеаллювнальных отложениях

Почва М К, 10* м'/кг 1,1т Т,10*м*/кг

Лгрозем гесч&иыП нсоглееннцй, р.1 52 41-65 20

Агрокм песчаяиА глесвашй, р2 51 45-58 10

Дерновая ршдюпетш супесчаная глееватая, р.З 30 15-14 50

Лгродерново- подкэлистая тяжел осуглия »стая иеоглеенная, р.П 46 40-57 15

Лтродерново-нодмкшста» тяжелое} глиниста* глееватая, р. 12 36 28-52 28

Лгродерновоподюл истин тяжел осуг.ишнстая глеевая,р.13 23 18-30 20

Темногум>соы>-гл«»ая тяжелос}тлипистая, р,14 21 16-37 58

Степень пироморфизма в существенной мерс сказывается на снижении магнитной восприимчивости почв как легкого, так н тяжелого гранулометрического состава (табл. 5). Если агродерново-подзолистая нсоглеенная тяжелосуглинистая почва имеет, в среднем по профилю, величину х*Мб*10"® м3/кг, то у глееватой этот показатель уже составляет х"36*10'8 м'/кг, а у глеевой и темногумусоао-глеевой снижается до х=23*10"8 и х=21*10'8 м'/кг соответственно. Причем степень варьирования этого показателя повышается при развитии процессов оглеения от У«15% у неоглсенной до У=58% у темногу-мусово-глсевой,

В почвах легкого гранулометрического состава наблюдается аналотчная тенденция. Профиль агрозема неоглеенного (р.1) характеризуется и среднем Х=52*10'8 м*/кг, а дерновая оподзоленная глееватая (р.З) - х^ЗОЧО'8 м3/кг л имеют степень варьирования по профилю У~20% и У=50% соответственно. Вероятно еннженне мапнпной восприимчивости связано с растворением микрочастиц магнетита и маггемита в оглеенных почвах.

Часто магнитная восприимчивость легких по гранулометрическому составу почв ниже чем у тяжел осугли к истых (Бабанин и др., 1995; Обылснова, 2003). При очень низком содержании ферримагнитных минералов это можно объяснить накоплением слабомагшпных (птр)оксндов железа в тяжелых почвах, что подтверждается превышением свободных соединений железа

(Fe20ji.i„r) над их содержанием в легких почвах. Но п исследуемых нами (су)песчаных почвах магнитная восприимчивость хоть и незначительно, но превышает таковую у тяжелосуглинистых. В иеоглсснных почвах % составляет 52*10"® м'/кг у супесчаной против 46*10'® м'/кг у т яжелосу глинистой и в глссватых 30*10 ® м /кг против 23*10"в м5/кг соответственно. Это объясняется окисляющим влиянием глинистых минералов на сильномагнитную шпинель (Водяницкий, 2003).

Магнитная восприимчивость желсзнсто-марганневых конкреций исследуемых почв характеризуется как низкая и умеренно-низкая и составляет в среднем х ~ 31-81*10 м /кг. В конкрециях происходит накопление соединений железа с низкой магнитной восприимчивостью.

Высокое содержание марганца в ортштейнах (табл.3) - следствие интенсивного развития его оксидогенсза в результате существенных изменений окислительно-восстало в отельных условий в течение весенне-летнего периода, которые благоприятствуют развитию оксидогенсза Мп при этом степень развития оксидогенсза Fe может быть от умеренно-низкой до умеренно-высокой.

Таким образом, магнитная восприимчивость мелкозема почв на древнеал-лювнальных отложениях Предурапья характеризуется низкими и очень низкими значениями и в существенной мерс снижается при усилении степени гидроморфизма, причем магнитная восприимчивость супесчаных почп выше, чем у тяжелосуглинистых почв. Наряду с оксидогенезом Fe, в тяжелосуглн-нистых почвах катены Кекрята, существенно проявляется оксидогенез Мп.

Выкоды

1. Режим влажности почв на древнеаллювнальных отложениях контрастный, 'по проявляется в основном в верхней части профиля, В весенний период в почвах пониженных элементов рельефа в течение 1-3 недель формируется верховодка, летом наблюдается иссушение до ВЗ-ВРК, осенью переувлажнение до 0,9ПВ. Сезонная динамика ОВП не всегда согласуется с динамикой влажности и температуры. В горизонтах с признаками гилромор-физма величина Eh в период переувлажнения и низких температур снижается до значений 180 - 200 мВ, что способствует редукции железа и марганца. Оглеенние почв проявляется при величине гНкриг < 23.

2, Использование в целях диагностики новой оптической системы С1Е-L*a*b* позволяет объективно опепить изменение цвета почв под влиянием оглсения. При усилении степени гидроморфизма легких и тяжелых почв на древнеаллювнальных отложениях краснота почвы а* снижается от 5,0-10,0 до 2,5-4,0 и соответственно снижается критерий красноцветности Нет уел (содержание условного красного пигмента) от 0,5-0,7 до 0,00, В верхних горизонтах почв носителем красного пигмета является но столько гематит aFejOj, сколько железосодержащие гилрокендм: фероксигит SFeOOH, и Рс-содержашнй вернадит 6Мп02.

3. Оксидогенез железа как в почвах легкого так и тяжелого гранулометрического состава проявляется в форме образования термодинамически нестабильных минералов Рс-веркаднта, фероксипгга и ферригндрита, что указывает на термодинамически нестабильные условия в древнсаллювиаль-ных отложеннях. Особенностью проявления оксидогенеза железа также является отсутствие термодинамически стабильного гематита и подчиненное по отношению к Ре-всрнаднту положение гетита,

4. Среди оксидов марганца в мелкоземе и новообразованиях абсолютно доминирует Рс-содержащий вер налит, который образуется только при высоком содержании Мп02 - более 5%. При более низком содержании Мп02 (0,16-5%) марганец реже образует собственные минералы, а чаще входит, в состав фероксипгга бРсООН.

5. Высокая склонность марганца к оксидогснезу в мелкоземе и оргштей-нах выявляется при экстрагированиии подвижных форм железа и марганца дитионитовой, оксалатной н гидроксиламинной вытяжками. Доля оксидов марганца достигает в ортштейнах 40-80% от валового, тогда как оксидогенез железа охватывает только 30-40% от валового.

6. Магнитная восприимчивость мелкозема тяжелосуглинистых почв характеризуется низкими значениями в среднем х=т21~*6*10'* м'/кг и закономерно снижается на 20-50% при усилении степени гид ром орф I о м а. У почв легкого гранулометрического состава магнитная восприимчивость выше — £=30-52*10"* м'/кг и также закономерно снижается при проявлении пироморфизма. В ортштейнах накапливаются слабомагнитныс соединения железо.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы;

1. Водяпицкий Ю.Н., С атас в Э.Ф.. Васильев A.A. Магнитная восприимчивость дерново-подзолистых почв разной степени пшроморфиз-ма на древ неаллювиальных отложениях Прсдуралья // Пермский аграрный вестник. - Вып. XI. - 4.1. - Пермь, 2004. - С. 49-57.

2. Водяницкий Ю.Н., Васильев A.A., Лссовая С.Н., Сатаев Э.Ф.. Сивнов A.B. Образование оксидов марганца в почвах // Почвоведение. 2004. № б. С. 663-675

3. Водяницкий Ю.Н., Шитов JIJ1., Васильев A.A., Сараев Анализ цвета лесных почв Русской равнины // Почвоведение. 2005. Ка I. С. 16-28.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидате сельскохозяйственных наук

Лицензия ИД № 01347 от 24 марта 2000 г. Сдано в набор И.01.OS. Подписано к печати 17.01.05 Формат 60x84x1б, Усл.печ.я, 1,0 Заказ № 18. Тираж 100 экз.

Отпечатано на Rex-Rotary Пермской ГСХА 614000, г.Пермь, ул .Коммунистическая, 23