Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Режимы и оксидогенез почв на древнеаллювиальных отложениях Средне-Камской низменной равнины

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

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 - Агропочвоведение, агрофизика 03.00.27 - Почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2005

Работа выполнена в лаборатории физико-химии 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 А. А.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук Тонконогов В.Д.

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

Ведущая организация:

Защита состоится «03» марта 2005 г. в И00 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 института имени В.В.Докучаева РАСХН

Автореферат разослан «20» января 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор с.-х. наук

И.Н.Любимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Важным фактором дифференциации почвенного покрова Русской равнины является гидрологический режим почв (Зайдель-ман 1985, 2002). Неоднородность почвенного покрова Средне-Камской низменной равнины по степени гидроморфизма изучена слабо. Отсутствуют сведения о режимах влажности, Eh, pH 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 изучение, оценка масштабов и форм проявления оксидогенеза железа и марганца (Глазовская, 1988; Водяницкий, 1992) является перспективным направлением изучения гидроморфных почв.

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

Были поставлены следующие задачи:

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

2. Изучить режимы влажности, окислительно-восстановительного потенциала, рН и температуры почв разной степени гидроморфизма.

3. Проанализировать химический и минералогический состав новообразований.

4. Выявить формы развития оксидогенеза железа и марганца в почвах.

Научная новизна работы заключается в следующем.

1. Определены особенности режимов влажности, окислительно-восстановительного потенциала, реакции среды и температуры почв разной степени гидроморфизма, формирующихся на древнем аллювии надпоймен-' 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 гидроморфизма. Доказано, что оксидогенез марганца проявляется в большей мере, чем оксидогенез железа как в автоморфных, так и в гидроморфных почвах, а

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

4. Впервые использована современная оптическая система CIE-L*a*b* для количественной характеристики цвета и диагностики параметров гидро-морфизма почв на древнеаллювиальных отложениях легкого и тяжелого гранулометрического состава Средне-Камской низменной равнины. Предложены оптические показатели, позволяющие выделить почвы разной степени гидроморфизма.

Теоретическая и практическая значимость. Результаты работы предложено использовать для решения некоторых вопросов диагностики почв Предуралья разной степени гидроморфизма. 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 ГСХА (2003, 2004, г.Пермь) и расширенном заседании лаборатории физико-химии 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 н иЖЗи а 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, доценту кафедры почвоведения Пермской государственной сельскохозяйственной академии имени академика Д.Н.Прянишникова - А.А.Васильеву.

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

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ГЕНЕЗИСЕ ПОЧВ ПРЕДУРАЛЬЯ РАЗНОЙ СТЕПЕНИ ГИДРОМОРФИЗМА (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

В обзоре литературы представлены особенности формирования лесных почв на древнеаллювиальных отложениях Предуралья. Освещены результаты геологических, геоморфологических исследований территории распространения древнеаллювиальных отложений, показана специфика структуры почвенного покрова Предуралья и Средне-Камской низменной равнины. Так же рассмотрены представления о процессах оглеения лесных почв их классификации и диагностики по цвету, окислительно-восстановительным процессам, разобраны особенности конкрециеобразования в оглеенных лесных почвах. Показана характеристика процессов оксидогенеза железа и марганца: даны ключевые понятия, рассмотрены основные оксиды и гидроксиды, их формирование и превращение.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объекты 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 гидроморфизма легкого и тяжелого гранулометрического состава на древнеаллювиальных отложениях реки Кама в центральной части Пермской области (Краснокам-ский район). Объекты представлены двумя катенами, 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 катена - Ласьва представлена разрезами песчаных агроземов (р. 1-2) и супесчаной дерновой оподзоленной глееватой почвой (р.З). Вторая катена - Бекрята представлена тяжелосуглинистыми агродер-ново-подзолистыми почвами (р. 11-13) и тяжелосуглинистой темногумусово-глеевой 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 полевых условиях произведено морфологическое описание профилей изучаемых почв. Режим влажности до глубины 1 метр изучали термостатно-весовым методом в трехкратной повторности на

каждой катене (Роде, 1969). Одновременно в верхних горизонтах почвы с помощью портативного рН-метра HI-9025 (Hanna Instruments) изучали динамику Eh, pH и температуры. Величина гН определялась следующим уравнением:

гН = 2 (ре + pH) = 2 ( Eh / 0 + pH),

(О

где 0 = 2.3 RT/F - температурный коэффициент, значения которого брались из монографии (Кауричев, Орлов, 1982).

В лабораторных условиях при выполнении 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 (Аринушкина, 1970; Александрова, Найденова, 1976; Вадюнина, Корчагина, 1986). Валовой химический состав почв и ортштейнов определяли рентгенфлуоресцентным методом на приборе ТеГа-6111. Содержание дитиониторастворимых соединений железа (РегОз)^ и марганца (МпС^дщ- в почвах и ортштейнах по Мера-Джексону. Содержание оксалато-растворимых соединений железа и марганца по Тамму. Кроме того определялось содержание гидроксиламинорастворимых соединений железа и марганца (Ре20з)г.ами„, (Мп02)г-«нин-

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 Kappabrige KLY-2. Спектрофотометрическая характеристика почв и ортштейнов изучалась в координатах цвета CIE-L*a*b* на спектроколориметре "Пульсар". Для численной оценки цвета согласно методики (Водяницкий, Шишов, 2004) сначала определяли красноцветность почв:

Я(аЬ) = а (а2 + Ь2)1/2 / 7Ь

(2)

Затем по эмпирическому уравнению Баррона-Торрента (Barron, Torrent, 1986) подcчитывается содержание условного красного пигмента ^m (%):

Нетусл = [R(ab) - 0.54]: 1.97

(3)

ГЛАВА 3. 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 тона окраски и ржаво-бурые примазки в элювиальных и в переходных к иллювиальным горизонтах, тонкие серо-бурого цвета пленки на поверхности агрегатов иллювиальных горизонтов. Форма, размер и количество конкреционных новообразований в поверхностных горизонтах почв также характеризуют различия в степени гидроморфизма почв.

Морфологические характеристики наглядно отражают своеобразие развития признаков гидроморфизма в почвах легкого и тяжелого гранулометрического состава на древнеаллювиальных отложениях Средне-Камской низменной равнины. Это выражается в отсутствии признаков оглеения в почвах, формирующихся на (су)песчаных отложениях, на вершинах и средних частях пологих склонов, слабом проявлении оглеения в почвах у подножий склонов. Слабое оглеение и конкрециеобразование выражено только в дерновой оподзоленной почве, где в горизонтах AY и BTg формируются бурые округлые ортштейны 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 гидроморфизма почв на разных элементах рельефа. Агродерново-подзолистая тяжелосуглинистая глеевая почва в межсклоновом понижении (р, 13) оглеена по всему профилю, а в темногуму-сово-глеевой почве в понижении подножия склона (р. 14) формируется самостоятельный глеевый горизонт. С возрастанием степени гидроморфизма тяжелосуглинистых почв увеличивается количество и размер новообразований, меняется и их форма в приповерхностных горизонтах почв. Агродерно-во-подзолистая тяжелосуглинистая неоглеенная почва на вершине склона (р.11) содержит в горизонте PY темно-серые и черные круглые гладкие ортштейны размером 1-3 мм в количестве 0,3% от массы почвы. В темногу-мусово-глеевой тяжелосуглинистой почве (р. 14) обнаружены ортштейны черного цвета с хорошо выраженным ржавым оттенком комковатой иногда трубчатой формы с шероховатой поверхностью размером до 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 (табл.1). Верхние горизонты являются супесчаными и песчаными - ВТ (0-60, 0-80 см), ниже залегают тяжелосуглинистые отложения. Четкая дву-членность наблюдается по илу и физической глине. Такую дифференциацию профиля по гранулометрическому составу разных по генезису легких почв в Предуралье, а также на территории Русской равнины отмечали и другие исследователи (Коротаев, 1962; Скрябина, 1998, 2001; Копысов, 2002). Преобладающей фракцией в легкой части профиля является мелкий песок, его содержание составляет от 52% до 85%. В подстилающей породе D катены Ласьва также преобладает мелкий песок-28-38%, но содержание илистой

Таблица 1.

Гранулометрический состав почв на древнеаллювиальных отложениях

Содержание фракций, (мм) %

глубина 1-0,25 0.25-0.05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 <0,001 <0,01

Агр/пем песчаный неоглеениый, р.1, Ласьйа

РУ 0-34 13,3 64.7 10.8 3,2 4,9 3,1 11,2

ВТ, 34-48 15,9 70,8 6,5 1.3 3,6 1,8 6.7

ВГ2 48-63 10,9 82,9 1,6 0,8 1,4 2,4 4,6

ВТ, 63-84 8,2 85,4 1.4 0.5 1,8 2,7 5,0

1), 84-120 4,9 29.2 20.0 4.8 10.7 30,5 46.0

02 120 и > 5.2 27.8 25.3 5,6 9.3 26.8 41,7

Агрозем песчаный слабоглееватый, р.2, Ласьва

Р\ 0-31 11.2 68.6 8,8 3,4 4.7 3.3 11.4

BT.fi'31-40 П.7 71,4 8,8 2.1 3,9 2,1 8.1

В Г2 40-62 11.4 78,9 2,2 1,8 1.7 4,1 7,6

I), 62-82 2.8 28,2 22.8 6.3 10.5 25,4 42.2

]>2 82 и > 3.4 35.5 21,1 5,7 9.9 23.8 39,4

Дерновая оно/золенная супесчаная г,1еееатая, р.З, Ласьва

ЛУ 3-25 4,9 51,6 23,8 7,4 8,1 4.2 19,7

ВТ25-38 9,5 64.5 12,6 3,6 6,4 3.4 13,4

ВТ,^ 38-60 11.1 66,1 • 13,0 3,3 4,7 1,8 9.8

О 100 м > 2,9 38,4 21.3 5.0 8,6 21,1 37,4

Агродерново-подюлистая тяжелосуглинистая неоглеенная, р.11, Бекрята

РУ 0-30 - 14,5 45.3 12,0 14.6 13,6 40,2

Е1.ВТ 30-55 - 12,1 43.4 9,1 8,5 27.0 44,6

ВТ, 55-69 - 16.3 41,5 5,8 7,4 28,8 42,2

В Г| 69-91 - 16,4 41,0 5,6 8,1 28,9 42,6

С 105 и> 0,1 18.9 36,4 6,2 8,1 30,3 44,6

Агродерново-подзолистая тяжелосуглинистая глееватая, р. 12, Бекрята

Р} 0-30 02 17,1 41,0 12,2 16.6 13,0 41,8

Е1-к' 30-42 0.1 13.1 44,6 П.4 16,4 14,4 42,2

В Г, 49-70 0,1 12.3 35,4 5.0 13,5 33,8 52,3

ВТ 2 70-105 0.1 11.7 38.0 7.5 10.0 32.8 50.3

СО 135-155 0.3 20.8 43.0 7.3 11.3 17.4 36,0

Агродерново-под золистая тяжелосуглинистая глеевия, р. /.?, Бекрята

Р\ 0-28 0.3 13.7 38.0 11.9 16,4 19,7 48.0

К1.с" 28-42 0.3 12,7 40.9 10,3 16,4 19.3 46,0

ВТ ,8"'42-55 0.2 10,5 37.8 9.1 14,0 28,4 51,5

ВТ«' 55-65 0.1 9,8 35,7 6,0 11.3 37.0 54,4

ИГ^'65-87 0,1 9,3 37,3 6.8 10.0 36,5 53.3

СОЙ'112И> 0,1 15.2 42,9 7,2 11,8 22,9 41,8

ЛГв''б-23 Темногумусово-глеевая тяжелосуглинистая, р. 14, Бекрята

0.8 18.9 39,4 9,8 14,3 16,8 40,9

С, 23-43 1,2 15,4 27,0 9.0 13,8 33,4 '56.3

ВТй'" 43-80 0,3 11.7 35.5 9.0 10.0 33.5 52,5

С^ 110 и > 0.1 14,4 41.6 7,0 9,1 27,8 43.9

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

Двучленность 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 внутрипочвенной миграции влаги.

Почвы катены Бекрята являются иловато-крупнопылеватыми (табл.1). Верхние горизонты этих почв отличаются заметной потерей ила (PY, EL). Коэффициент дифференциации профилей (КД) агродерново-подзолистых почв (р. 11-13) по илу составляет 1,9-2,3%. Перераспределение тонких частиц заметно и по содержанию физической глины. Отличительной чертой почв катены Бекрята, формирующихся на тяжелосуглинистых древнеаллювиаль-ных отложениях Средне-Камской низменной равнины, как и дерново-подзолистых почв Предуралья на элювии пермских красноцветных 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 облегченность илом горизонтов CD (почвы разрезов 12, 13) по сравнению с горизонтами ВТ, что дает основание считать почвообразующую породу не однородной по гранулометрическому составу. Многочленность почвообразующей породы связана с генезисом древнеаллю-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 катен Ласьва и Бекрята существенно отличаются между собой по гранулометрическому составу, это не может не отразиться на их режимах и свойствах.

Гидроморфизм накладывает определенный отпечаток и на агрофизические свойства почв на древнеаллювиальных отложениях. В основном это проявляется в увеличении плотности иллювиальных оглеенных горизонтов (до 1,5... 1,6 г/см3). Плотность в горизонтах PY, AY, AU оглеенных и неогле-енных почв составляет 1,2... 1,3 г/см3, пористость общая - 49-54%. Водно-физические свойства почв как легкого так и тяжелого гранулометрического состава типичны для почв Предуралья. Влажность завядания растений (ВЗ) в верхних горизонтах (PY, AY, AU) легких почв катены Ласьва составляет 3,2...8,3%, тяжелых почв катены 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 гидроморфизма по

сравнению с автоморфными почвами может увеличиваться содержание гумуса и подвижных форм фосфора и калия. Пахотные (гумусовые) горизонты (су)песчаных почв на двучленных отложениях характеризуются значительным варьированием содержания гумуса от 1,4% до 5,2%. Количество подвижных форм фосфора (от 12 до 50 мг/кг почвы) и обменных калия (от 25 до 53 мг/кг почвы) колеблется от очень низкого до среднего, сумма обменных оснований очень низкая и низкая (3...7 мг*экв/100г почвы), степень насыщенности основаниями средняя и повышенная (60...77%), реакция среды очень сильно-, сильно- и среднекислая. Агрохимические показатели почв катены Ласьва хорошо отражают двучленность древнеаллювиальных отложений, подстилающая тяжелосуглинистая толща значительно отличается по агрохимическим свойствам от вышележащих горизонтов.

Верхние горизонты (PY, AU) 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 (103..170 мг/кг почвы), сумма обменных оснований находится на среднем, повышенном и высоком уровне (15...28 мгэкв/100г почвы), степень насыщенности основаниями повышенная и высокая (81 ...95%), реакция среды сильно-, средне- и слабокислая.

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

ГЛАВА 4. РЕЖИМЫ ПОЧВ

4.1 Режим влажности. Исследования полевой влажности раскрывают существенные отличия в степени гидроморфизма 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 влагоемкости (ППВ) не только в оглеен-ных, но и приближается к ней весной в неоглеенных почвах. Значения полной влагоемкости (ПВ) наблюдаются в дерновой оподзоленной глееватой почве катены Ласьва (р.З) в апреле и в агродерново-подзолистой глеевой (р.13), а также в темногумусово-глеевой почве катены Бекрята (р. 14) в апреле и мае. Минимальная влажность наблюдается в летние месяцы, при этом влажность верхних горизонтов неоглеенных 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 объяснено тем, что вода атмосферных осадков глубже не успевает просачиваться, и происходит ее горизонтальная миграция благодаря внутрипочвенному стоку

с повышенных элементов рельефа к пониженным. В связи с этим агродерно-во-подзолистая глеевая (р. 13) и темногумусово-глеевая (р. 14) почвы катены Бекрята испытывают длительное избыточное увлажнение (сверх ППВ) по всему профилю, дерновая оподзоленная глееватая (р.З) почва катены Бекрята 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 Динамика окислительно-восстановительного потенциала Eh, pH и температуры. Анализ данных по динамике Eh (рис. 1 и 2) характеризует специфику изменения этого показателя во времени в изучаемых автоморф-ных и гидроморфных почвах различного гранулометрического состава.

Почвы на древнеаллювиальных отложениях как легкого, так и тяжелого гранулометрического состава с проявлением временного избыточного переувлажнения (разрезы 3, 13, 14) характеризуются заметным развитием сезонных восстановительных процессов. Гидроморфизм тяжелосуглинистых почв накладывает отпечаток на сезонные изменения ОВП и величины ЕЙ глеевых горизонтов, причем проявление этих изменений тесно увязано со степенью гидроморфизма. В почвах же легкого гранулометрического состава, даже в условиях повышенного увлажнения может сохраняться достаточная степень аэрации, в связи с чем слабоглееватая почва (разрез 2) не отличается от неоглеенной (разрез 1) по ОВ-режиму. Однако, достаточно длительное и интенсивное переувлажнение легких почв, сменяющееся последующим иссушением (разрез 3) позволяет фиксировать заметное снижение ЕЙ. Динамика ОВП аналогична таковой в темногумусово-глеевой тяжелосуглинистой почве (разрез 14).

Уровень ОВП может являться важным показателем современных условий формирования признаков оглеения в почвах на древнеаллювиальных отложениях. В оглеенных горизонтах легких почв существенные признаки оглее-ния проявляются при ЕЙ < 380 мВ (р.З), а в тяжелых почвах при ЕЙ < 350 мВ (р. 13,14).

Анализ данных по динамике рН показывает, что в исследуемых почвах легкого и тяжелого гранулометрического состава варьирование этого показателя в течение периода наблюдений составляет 0,5... 1,0 единиц, 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-подзолистой глееватой (р. 12), агродерно-во-подзолистой глеевой (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 внутрипоч-венной миграцией гидрокарбонатов.

Динамика температуры почвы тесно связана с изменением температуры

Рис. 1. Динамика редокс потенциала Eh в почвах на древнеаллювиаль-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.

Рис. 2. Динамика редокс потенциала Eh в почвах на древнеаллювиальных отложениях, катена Бекрята, 2003 год: А) агродерново-подзолистая тяжелосуглинистая неоглеенная, р.П; Б) агродерново-подзолистая тяжелосуглинистая глее-ватая, р. 12; В) агродерново-подзолистая тяжелосуглинистая глеевая, р.13; Г) темногумусово-глеевая тяжелосуглинистая, р.14.

воздуха. Внутри катен колебания температуры почвы носят однозначный синхронный характер как в сравнении по разрезам, так и по горизонтам.

Зависимость окислительно-восстановительного состояния почвы от степени ее гидроморфизма проявляется неоднозначно. Для пахотных горизонтов неоглеенной и глееватой почв катены Ласьва коэффициенты корелляции между Eh и полевой влажностью почвы достоверны с 95% вероятностью и составляют г = 0,69 и г = 0,98 соответственно. В остальных случаях корелля-ция не достоверна. Отсутствие зависимости возможно связано с гистерезисом - запаздыванием изменения ОВП от срока изменения влажности, и может составлять для дерново-подзолистых 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 потенциала гН. Изучение динамики редокс потенциала гН позволило сравнить величины гН в оглеенных и неоглеенных горизонтах и найти критическое значение гНкрит для почв Средне-Камской низменной равнины. Оглеенные почвы Средне-Камской низменной равнины различаются от автоморфных при гНкрит = 23. Очевидно, что критическое значение потенциала гНкрит =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. ОКСИДОГЕНЕЗ ЖЕЛЕЗА И МАРГАНЦА В ПОЧВАХ

5.1 Химический состав почв и новообразований и растворимость оксидов железа и марганца. Характерной особенностью оглеенных почв является существенное накопление соединений железа и марганца в поверхностных горизонтах почвенного профиля (р.3, р. 13, р. 14). Содержание Fe может достигать от 4,1% (гор. AY, р.З) до 8% (гор G, р.14), а Мп от 0,23% до 0,43 % соответственно (табл. 2) . Наблюдается превышение кларка по железу в оглеенных почвах ~ в 2 раза, по марганцу в 2-4 раза, все это может быть связано с накоплением соединений Fe и Мп в ортштейнах.

Ортштейны оглеенных почв отличаются от ортштейнов неоглеенных почв главным образом высоким накоплением соединений железа - до 15...22% Fe2O3 в оглеенных почвах против 7% в неоглеенных. Также в ортштейнах катены Бекрята активно накапливается марганец, как в оглеенных почвах -8,0% Mn02 (rop.BTg"', р. 13), 10,9% (rop.G, р. 14), так и в неоглеенных - 11,0% (rep.PY, p.ll). Накопление соединений железа и марганца, более существенное по сравнению с мелкоземом, происходит в ортштейнах и оглеенных и неоглеенных почв, однако содержание самих ортштейнов в гидроморфных почвах превышает таковое в автоморфных почвах.

Таблица 2.

Формы железа и марганца в почвах на древнеаллювиальных отложениях

Горизонт, Ге203 Мп02 Минералы

глубина вал. I дат. | оке. г.а. вал. | дат. | оке. | г.а. РеиМп

Агрозем песчаный неоглеенный, р.1 Ласьва

РУ 0-34 3,25 ио 0,25 0,02 0,16 0,08 0,07

ВТ, 34-48 2,71 1Д0 0,14 0,01 0,06 0,04 0,03

ВТ2 48-63 2,47 1,05 0,08 0,01 0,06 0,03 0,02

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

И] 84-120 6,33 2,20 0,19 0,03 0,21 0,10 0,07

02 120 и> 6,03 2,00 0,15 0,03 0,18 0,09 0,06

Агрозем песчаный глееватый, р.2, Ласьва

РУ 0-31 2,95 1,44 0,35 0,02 0,10 0,07 0,05

ВТ^ 31-40 3,17 1,29 0Д6 0,02 •0,09 0,05 0,03

ВТ2 40-62 2,79 1,09 0,13 0,01 0,04 0,03 0,02

Б, 62-82 6,54 2,26 0,24 0,03 0,14 0,09 0,07

02 82 и > 6,47 2,26 0,20 0,03 0,23 0,12 0,09

Дерновая-оподзоленная супесчаная глееватая, р.З,

АУ 3-25 4,11 1,53 0,50 0,04 0,23 0,16 0,13

ВТ,ё" 25-38 2,20 ' 0,78 0,25 0,03 0,07 0,03 0,02

ВТг^ 38-60 2,70 1,18 0,38 0,02 0,09 0,07 0,05

Р 100 и > 6,85 н.д н.д Н.Д 0,14 н.д н.д

Агродерново-подзолистая тяжелое.

РУ 0-30

Е1Л)130-55 В1, 55-69 В12 69-91 С 105 и>

4,02

5Д5 5,40 5,72 6,26

1,74

2,11 2,28 1,90

Н.Д.

0^3

0,17 0,17 0,17 0,19

0,03

н.д н.д

Н.Д Н.Д

0,05 0,01 0,01 0,01 0,06 0,06

0,02 0,01 0,01 0,04 0,07 Часьв 0,07

0,01

0,03 н.д

Ре-вернадит, гетит

Не определяли Не определяли Не определяли Не определяли Не определяли

Ре-вернаднт, гетит

Не определяли Не определяли Не определяли Не определяли

Не обнаружено Ферригидрнт, сидерит Ферригидрнт, сидерит, фероксигит Не определяли

Vглинистая неоглеенная, р.11, Бекрята

0,22

0,14 0,03 0,15 0,07

0,18

0,10 0,09 0,07 0,10

0,15

0,07 0,06 0,06 0,08

0,09

н.д н.д н.д н.д

РУ

В1, В12

0-30 30-42 49-70 70-105

Агродерново-подзолистая тяжелосуглинистая глееватая.

Ре-вернадит, Мп-фероксигит

Не определяли Не определяли Не определяли Не определяли

СО 135-155

РУ 0-28 ЕЬе" 28-42 42-55 55-65 В12^ 65-87 112 и >

Аи^' 6-23

в 23-43 В1й"' 43-80 110 и >

4,65

4,10

6,09

6,16"

5,58

1,99 1,75 2,42 2,20 2,05

0,61 0,45 0,36 0,29 0,10

0,04 0,03 н.д н.д н.д

0,25 0,16 0,18 0,15 0,12

0,21 0,13 0,11 0,09 0,08

0,17 0,11 0,08 0,07 0,03

Агродерново-подзолистая тяжелосуглинистая глеевая, р. 13, Бекрята

5,30 5,00 5,11 6,28 6,21 5,68

2,08 2,25 2,05 2,14 2,11 2,18

0,68 0,73 0,58 0,42 0,34 0,22

0,03 0,03 0,02 н.д

Н.Д Н.Д

0,21 0,21 0,20 0,20 0,17 0,15

0,14 0,18 0,17 0,11 0,09 0,11

0,10 0,14 0,13 0,10 0,07 0,08

р. 12, Бекрята

0,07 0,07 н.д н.д н.д

Ре-вернадит, гетит Не определяли Не определяли Не определяли Не определяли

0,06 0,07 0,08 н.д н.д н.д

Темногумусово-глеевая тяжелосуглинистая, р. 14, Бекрята

Мп-фероксигит

Не определяли Не определяли Не определяли Не определяли Не определяли

5,25

8,04 5,81 5,95

2,08

2,25 2,05 н.д.

0,68

0,73 0,58 н.д.

0,03

0,03 0,02 н.д.

0,31

0,43 0,12 0,10

0,31

0,35 0,09 н.д.

0,24

0,23 0,06 н.д.

0,12

0,11 н.д. н.д.

Ре-вернадит, Мп-фероксигит Ре-вернадит, гетит

Не определяли Не определяли

При анализе соединений железа в почвах на древнеаллювиальных отложениях Средне-Камской низменной равнины (табл. 2) выявляется преобладание окристаллизованных форм железа (РегОздит—Ре20зокс) над аморфными (РегОзою). Содержание аморфных форм Ре20зОК(; невысокое: 0,1...0,5% в почвах катены Ласьва, 0,2...0,7% в почвах катены Бекрята, распределение их по профилю характерно для дерново-подзолистых почв Предуралья (Добровольский и др., 1992).

При подсчете доли свободных соединений железа выявляется,

что степень развития оксидогенеза железа в изучаемых почвах по классификации Ю.Н.Водяницкого (2003) характеризуется от умеренно низкой до умеренно высокой.

5.2 Состав минералов железа и марганца в новообразованиях. Для изучения их состава применяли различные вытяжки: дитионит-цитрат-бикарбонат-ную по Мера-Джексону, кислый оксалат аммония по Тамму, солянокислый гидроксиламин. Действие раствора гидроксиламина 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, с1, мм Мп02, % Минералы

зонт см г.а. оксал. дит. вал. Ре и Мп

Дерновая оподзоленная супесчаная глееватая, р.З, Ласьва

вт^

РУ

РУ

Е!^

38-60

0-30

1-3

1-3

0.60 1.05

1.24

Мп-фероксигит, Ре-вернадит

Агродерново-подзолистая тяжелосуглинистая неоглеенная, р.11, Бекрята

Р'е-вернадит, Мп-фероксигит

Агродерново-подзолистая тяжелосуглинистая глееватая, р. 12, Бекрята

8.96

6.12 4.35

1.56

11.04

0-30 30-42

1-3 1-3

3.16

2.61 2.38

3.95 3.15

РУ^ ВТ/

Мп-фероксигит Мп-фероксигит, Ре-вернадит

Агродерново-подзолистая тяжелосуглинистая глеевая, р. 13, Бекрята

Мп-фероксигит,

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^ в

6-23 23-43

вернадит Ре-вернадит, Мп-фероксигит Темногумусово-глеевая тяжелосуглинистая, р. 14, Бекрята

Вернадит, бернес-

4.47 7.98

1-5 5-20

6.13 9.17

Красная охра в ортштейнах

5.19 5.59

5.30 7.09

7.46 10.86

сит, Мп-фероксигит (Гс)-всрнадит Мп-фероксигит

Во-первых, в отличие от реактива Тамма, раствор гидроксиламина обладает низкой восстановительной способностью: его исходное значение низкое ре = 2.95 и после взаимодействия с мелкоземом и особенно с ортштейнами величина ре опускается еще ниже. Очевидно, что гидроксиламин восстанавливает марганец до Мп(11), что снижает величину ре раствора. При этом для алик-вот, полученных из разных образцов, наблюдается статистически строгая обратная связь между ре и рН (г = -0.99), что характерно для простых ОВ-систем. Напротив, у реактива Тамма величина ре высокая (6 4) и после взаимодействия с мелкоземом и с ортштейнами величина ре возрастает.

Обратной зависимости между ре и рН в аликвотах из разных образцов не наблюдается. Это указывает на второстепенное действие реактива Тамма как восстановителя, тогда как основное его влияние, выражается в образовании прочных комплексов Fe(Ш) с оксалатам.

В формировании новообразований принимают участие след>ющие минералы: Mn-фероксигит, Fe-вернадит и редко бернессит (рис. 3). Среди оксидов

Fe — вернадит (гор AUg, темиогумусово-глееваятяжелосуглинистая, разрез 14), у в х25 000

Мп - фероксигит (гор PY, агродерново-подзолистаятяжелосуглинистая неоглеепная, разрез 11),ув X27000

Рис. 3. Электронно-микроскопические изображения (А) и микродифракционные картины (Б) минералов Fe и Мп в почвах на древнеаллювиальных отложениях Средне-Камской низменной равнины

марганца в ортштейнах абсолютно доминирует Fe-вернадит. В одном образце ортштейнов найдено небольшое количество частиц бернессита. Частицы оксида марганца - вернадита (бМпСЬ) - преобладают только при высоком содержании МпОг > 5%. В интервале 0.16-5.0% МпОг марганец реже образует собственные минералы, а чаще входит в состав фероксигита бРеООН. В этих ортштейнах характер минералообразования определяется конкуренцией со стороны железа. В случае высокой активности Fe в почвах лесной зоны Мп не способен образовывать собственные оксиды, а входит в состав Fe-гидроксида.

5.3 Оптические характеристики почв и новообразований. Для количественной характеристики процесса оглеения почв на древнеаллювиальных отложениях изучался цвет в колориметрической системе CIE-L*a*b*.

Все точки, отражающие цветовой тон изученных исходных образцов почв, располагаются в области положительных значений а* и Ь* (рис. 4). У каждой почвы выявляются красный и желтый цвета, хотя и с

разным соотношением между ними.

Рис. 4. Цветовые характеристики оглеенных и неоглеенных горизонтов почв на плоскости а* - Ь*, катены Ласьва (А) и Бекрята (Б)

Следует отметить, что результаты анализа почв в координатах а*-Ь*, вычленяющих из оптического спектра почв два доминирующих цвета, иногда не согласуются с визуальным восприятием цвета. Отчетливо это несогласие проявляется при анализе цвета гематита. Гематит рассматривается как носитель исключительно красного цвета, что определило название ЭПП "рубефи-кация" для почв с высоким содержанием гематита. Но анализ спектра гематита в системе помимо красной выявляет и желтую

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

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

Таблица 4.

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

Степень выраженности «холодного» цветового тона а* (Fe203)flHT, % Hem уел (Ре203)дит

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)оксиды железа не компенсируют потери красноты: они сильно обогащены Мп, что снижает пигментирующую силу таких минералов как фероксигит в случае замещения Fe на Мп. Хотя холодный тон оглеенных почв диагностируется по 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 (гидр)оксидов железа > 0,4) внутри агрегатов, покрытых тонкими сизыми кутанами.

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

В целом значения удельной магнитной восприимчивости исследуемых находятся в пределах от 15 до 65'10"8 М3/кг (табл. 5) и по классификации Ю.Н.Водяницкого (1992) относятся к группе почв с очень низкой и низкой магнитной восприимчивостью. Это указывает на незначительное содержание в почвах на древнеаллювиальных отложениях ферримагнитных соединений.

Таблица 5.

Средневзвешенное значение, пределы и степень варьирования показателя

магнитной восприимчивости в почвах на древнеаллювиальных отложениях

Почвн М Х,10*м'/кг Ыт X, 10"® м3/кг V, %

Агрозем песчаный неоглеенный, р.1 52 41-65 20

Агрозем песчаный глееватый, р.2 51 45-58 10

Дерновая оподзоленная супесчаная глееватая, р.З 30 15-44 50

Агродерново-подзолистая тяжелосуглинистая неоглеенная, р 11 46 40-57 15

Агродерново-подзолистая тяжелосуглинистая глееватая, р. 12 36 28-52 28

Агродерново-подзолистая тяжелосуглинистая глеевая, р. 13 23 18-30 20

Темногумусово-глеевая тяжелосуглинистая, р. 14 21 16-37 58

Степень гидроморфизма в существенной мере сказывается на снижении магнитной восприимчивости почв как легкого, так и тяжелого гранулометрического состава (табл. 5). Если агродерново-подзолистая неоглеенная тяжелосуглинистая почва имеет, в среднем по профилю, величину х=46*10~8 м3/кг, то у глееватой этот показатель уже составляет Х^Зб'Ю"8 м3/кг, а у глеевой и темногумусово-глеевой снижается до соответст-

венно. Причем степень варьирования этого показателя повышается при развитии процессов оглеения от V=15% у неоглеенной до V=58% у темногу-мусово-глеевой.

В почвах легкого гранулометрического состава наблюдается аналогичная тенденция. Профиль агрозема неоглеенного (р.1) характеризуется в среднем Х=52*Ю"8 М3/кг, а дерновая оподзоленная глееватая (р.З) - ^ЗО^Ю"8 м3/кг и имеют степень варьирования по профилю V=20% и V=50% соответственно. Вероятно снижение магнитной восприимчивости связано с растворением микрочастиц магнетита и маггемита в оглеенных почвах.

Часто магнитная восприимчивость легких по гранулометрическому составу почв ниже чем у тяжелосуглинистых (Бабанин и др., 1995; Обыденова, 2003). При очень низком содержании ферримагнитных минералов это можно объяснить накоплением слабомагнитных (гидр)оксидов железа в тяжелых почвах, что подтверждается превышением свободных соединений железа

(РегОздат) над их содержанием в легких почвах. Но в исследуемых нами (су)песчаных почвах магнитная восприимчивость хоть и незначительно, но превышает таковую у тяжелосуглинистых. В неоглеенных почвах х составляет 52,10'8 м3/кг у супесчаной против 46* Ю-8 м3/кг у тяжелосуглинистой и в глееватых ЗО'Ю"8 м3/кг против 23*10"8 м3/кг соответственно. Это объясняется окисляющим влиянием глинистых минералов на сильномагнитную шпинель (Водяницкий, 2003).

Магнитная восприимчивость железисто-марганцевых конкреций исследуемых почв характеризуется как низкая и умеренно-низкая и составляет в среднем % = 31-81»10"8 М3/кг. В конкрециях происходит накопление соединений железа с низкой магнитной восприимчивостью.

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

Таким образом, магнитная восприимчивость мелкозема почв на древнеал-лювиальных отложениях Предуралья характеризуется низкими и очень низкими значениями и в существенной мере снижается при усилении степени гидроморфизма, причем магнитная восприимчивость супесчаных почв выше, чем у тяжелосуглинистых почв. Наряду с оксидогенезом Fe, в тяжелосуглинистых почвах катены Бекрята, существенно проявляется оксидогенез мп.

Выводы

1. Режим влажности почв на древнеаллювиальных отложениях контрастный, что 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 гидроморфизма 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 гНкрит < 23.

2. Использование в целях диагностики новой оптической системы С1Б-L*a*b* позволяет объективно оценить изменение цвета почв под влиянием оглеения. При усилении степени гидроморфизма легких и тяжелых почв на древнеаллювиальных 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 пигмента является не столько гематит аРегОз, сколько железосодержащие гидроксиды: фероксигит 5РеООН, и Бе-содержащий вернадит

3. Оксидогенез железа как в почвах легкого так и тяжелого гранулометрического состава проявляется в форме образования термодинамически нестабильных минералов Бе-вернадита, фероксигита и ферригидрита, что указывает на термодинамически нестабильные условия в древнеаллювиаль-ных отложениях. Особенностью проявления оксидогенеза железа также является отсутствие термодинамически стабильного гематита и подчиненное по отношению к Бе-вернадиту положение гетита.

4. Среди оксидов марганца в мелкоземе и новообразованиях абсолютно доминирует Бе-содержащий вернадит, который образуется только при высоком содержании МпО2 - более 5%. При более низком содержании МпО2 (0,16-5%) марганец реже образует собственные минералы, а чаще входит в состав фероксигита

5. Высокая склонность марганца к оксидогенезу в мелкоземе и ортштей-нах выявляется при экстрагированиии подвижных форм железа и марганца дитионитовой, оксалатной и 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=21-46*10"8 м3/кг и закономерно снижается на 20-50% при усилении степени гидроморфизма. У почв легкого гранулометрического состава магнитная восприимчивость выше -

и также закономерно снижается при проявлении гидро-морфизма. В ортштейнах накапливаются слабомагнитные соединения железа.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Водяницкий Ю.Н., Сатаев Э.Ф.. Васильев А.А. Магнитная восприимчивость дерново-подзолистых почв разной степени гидроморфизма на древнеаллювиальных отложениях Предуралья // Пермский аграрный вестник. - Вып. XI. - 4.1. - Пермь, 2004. - С. 49-57.

2. Водяницкий Ю.Н., Васильев А.А., Лесовая С.Н., Сатаев Э.Ф.. Сивцов А.В. Образование оксидов марганца в почвах // Почвоведение. 2004. № 6. С. 663-675

3. Водяницкий Ю.Н., Шишов Л.Л., Васильев А.А., Сатаев Э.Ф. Анализ цвета лесных почв Русской равнины // Почвоведение. 2005. № 1. С.16-28.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Лицензия ИД № 01347 от 24 марта 2000 г. Сдано в набор 11.01.05. Подписано к печати 17 01.05 Формат 60x84x16. Усл.печ.л. 1,0 Заказ № 18. Тираж 100 экз.

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

»

( ---г) 4 : ,1832

22 MAP 2Q05

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Сатаев, Эдуард Фанилович

Введение.

1. Основные представления о генезисе почв Предуралья разной степени гидроморфизма.

1.1 Особенности почвенного покрова Предуралья и формирование древнеаллювиальных отложений Средне-Камской низменной равнины.

1.2 Процессы оглеения лесных почв.

1.3 Оксидогенез железа и марганца в лесных почвах.

2. Объекты и методы исследований.

2.1 Объекты исследований.

2.1.1 Общая характеристика.

2.1.2 Характеристика условий почвообразования.

2.2 Методы исследований.

2.2.1 Полевые методы.

2.2.2 Лабораторные методы.

2.2.3 Методика определения оптических свойств почв в колориметрической системе С1Е-Ь*а*Ь*.

3. Свойства почв.

3.1 Морфологическая характеристика.

3.2 Физические и агрохимические свойства.

3.2.1 Гранулометрический и агрегатный состав.

3.2.2 Агрофизические свойства.

3.2.3 Агрохимические свойства.

4. Режимы почв.».

4.1 Режим влажности.

4.2 Динамика окислительно-восстановительного потенциала ЕЬ, рН и 1°.

4.3 Динамика редокс потенциала гН.

5. ОКСИДОГЕНЕЗ ЖЕЛЕЗА и МАРГАНЦА В ПОЧВАХ.

5.1 Химический состав почв и новообразований и растворимость оксидов железа и марганца.

5.2 Состав минералов железа и марганца.

5.3 Оптические свойства почв и новообразований.

5.4 Магнитная восприимчивость почв и новообразований.

Выводы.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Режимы и оксидогенез почв на древнеаллювиальных отложениях Средне-Камской низменной равнины"

Актуальность темы. Важным фактором дифференциации почвенного покрова Русской равнины является гидрологический режим почв (Зай-дельман 1985, 2002). Неоднородность почвенного покрова Средне-Камской низменной равнины по степени гидроморфизма изучена слабо. Отсутствуют сведения о режимах влажности, ЕЬ, 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 изучение, оценка масштабов и форм проявления оксидогенеза железа и марганца (Глазовская, 1988; Водяницкий, 1992) является перспективным направлением изучения гидроморфных почв.

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

Были поставлены следующие задачи:

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

2. Изучить режимы влажности, окислительно-восстановительного потенциала, рН и температуры почв разной степени гидроморфизма.

3. Проанализировать химический и минералогический состав новообразований.

4. Выявить формы оксидогенеза железа и марганца в почвах.

Научная новизна работы заключается в следующем.

1. Определены особенности режимов влажности, окислительно-восстановительного потенциала, реакции среды и температуры почв разной степени гидроморфизма, формирующихся на древнем аллювии надпойменных 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, наряду с морфологическим проявлением гидроморфизма. Доказано, что оксидогенез марганца проявляется в большей мере, чем оксидогенез железа как в автоморфных, так и в гидроморфных почвах, а развитие оксидогенеза Мп сильнее проявляется в почвах тяжелого гранулометрического состава, чем легкого. Определен состав оксидов марганца и гидроксидов железа в мелкоземе и новообразованиях исследуемых почв.

4. Впервые использована современная оптическая система С1Е-Ь*а*Ь* для количественной характеристики цвета и диагностики параметров гидроморфизма почв на древнеаллювиальных отложениях легкого и тяжелого гранулометрического состава Средне-Камской низменной равнины. Предложены оптические показатели, позволяющие выделить почвы разной степени гидроморфизма.

Теоретическая и практическая значимость. Результаты работы предложено использовать для решения некоторых вопросов диагностики почв Предуралья разной степени гидроморфизма. 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 ГСХА (2003, 2004, г. Пермь) и расширенном заседании лаборатории физико-химии 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 144 источников (из них 23 на иностранных языках), 3 приложений. Работа изложена на 134 страницах машинописного текста, содержит 21 таблицу и 39 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. Водя-ницкому и кандидату сельскохозяйственных наук, доценту кафедры почвоведения Пермской государственной сельскохозяйственной академии имени академика Д.Н.Прянишникова - А.А.Васильеву.

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

Заключение Диссертация по теме "Агропочвоведение и агрофизика", Сатаев, Эдуард Фанилович

Выводы

1. Режим влажности почв на древнеаллювиальных отложениях контрастный, что 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 гидромор-физма величина Eh в период переувлажнения и низких температур снижается до значений 180 - 200 мВ, что способствует редукции железа и марганца. Ог-леенние почв проявляется при величине гНкрит < 23.

2. Использование в целях диагностики новой оптической системы CIE-L*a*b* позволяет объективно оценить изменение цвета почв под влиянием оглеения. При усилении степени гидроморфизма легких и тяжелых почв на древнеаллювиальных 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 пигмента является не столько гематит аРе2Оз, сколько железосодержащие гидроксиды: фероксигит 5FeOOH, и Fe-содержащий вернадит 5Мп02.

3. Оксидогенез железа как в почвах легкого так и тяжелого гранулометрического состава проявляется в форме образования термодинамически нестабильных минералов Fe-вернадита, фероксигита и ферригидрита, что указывает на термодинамически нестабильные условия в древнеаллювиальных отложениях. Особенностью проявления оксидогенеза железа также является отсутствие термодинамически стабильного гематита и подчиненное по отношению к Fe-вернадиту положение гетита.

4. Среди оксидов марганца в мелкоземе и новообразованиях абсолютно доминирует Fe-содержащий вернадит, 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 фероксигита 5РеООН.

5. Высокая склонность марганца к оксидогенезу в мелкоземе и ортштей-нах выявляется при экстрагированиии подвижных форм железа и марганца дитионитовой, оксалатной и 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 %=21-46*10"8 м3/кг и закономерно снижается на 20-50% при усилении степени гидроморфизма. У почв легкого гранулометрического состава магнитная восприимчивость выше

О л

Х=30-52*10' м /кг и также закономерно снижается при проявлении гидроморфизма. В ортштейнах накапливаются слабомагнитные соединения железа.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Сатаев, Эдуард Фанилович, Москва

1. Александрова JI.H., Найденова O.A. Лабораторно-практические занятия по почвоведению. JI-д. Колос. 1976. 280 с.

2. Алексеев А. О., Алексеева Т.В., Махер Б.А. Магнитные свойства и минералогия соединений железа в степных почвах // Почвоведение. 2003. №1. С. 62-74.

3. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1970. 487 с.

4. Аристовская Т.В. Микробиология подзолистых почв. М.-Л.: Наука, 1975. 188с.

5. Афанасьев А.Н. Из области анаэробных и болотных процессов. // Почвоведение. 1930. - №6. - С. 5-54.

6. Бабанин В.Ф., Трухин В.И., Карпачевский Л.О., Иванов A.B., Морозов В.В. Магнетизм почв.-М.:Ярославль, 1995. 222 с.

7. Балабко П.Н. Микроморфология, диагностика и рациональное использование пойменных почв Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин: Автореф. дис. докт. биол. наук. МГУ, 1991. 47 с.

8. Благовидов М.А., Рабинович В.А., Сель-Бекман М.Я. О характере изменения ОВП некоторых типов почв в Ленинградской области // Почвоведение. -1957. №6. - С. 27-33.

9. Бусоргина H.A. Магнитная восприимчивость почв Среднего Преду-ралья как генетический и диагностический их показатель. Автореф. дис. . канд. с.-х. наук. БГАУ. Уфа, 2002. 23 с.

10. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат, 1986. - 416 с.

11. Васильев A.A. Гидрологический режим, свойства и диагностика дерново-подзолистых поверхностно-оглеенных почв на покровных отложениях Предуралья,- Автореф. дис. . канд. с/х. наук М., 1994. -19 с.

12. Введенская Н.В., Болонкин П.Ф., Голубева И.И., Спирин JI.H. Древние долины и аллювиальные отложения в среднем течении Камы//Аллювий. -Пермь, 1968.-Вып. 1.-С. 104-130.

13. Веригина КВ. К характеристике процессов оглеения почв. Тр. Почвенного ин-та им. В.В.Докучаева, 1953. - т.41. - С. 198-252.

14. Вильяме В.Р. Собрание сочинений. М., 1951, т.6, -576 с.

15. Водяницкий Ю.Н. Образование оксидов железа в почве / Почв, ин-т им. В.В.Докучаева. М., 1992. 275 с.

16. Водяницкий Ю.Н. О растворимости реактивом Тамма железистых минералов // Почвоведение. 2001. № 10. С. 1217-1229.

17. Водяницкий Ю.Н. Химия и минералогия почвенного железа / Почв, ин-т им. В.В.Докучаева. М., 2003.- 236 с.

18. Водяницкий Ю.Н. Гидроксиды железа в биогенных ровообразовани-ях лесных почв Русской равнины. // Почвоведение-2003- №12. С. 1440-1452

19. Водяницкий Ю.Н. Образование оксидов марганца в почвах / Почв, ин-т им. В.В.Докучаева. М., 2005. 95 с.

20. Водяницкий Ю.Н., Васильев A.A. Влияние поверхностного оглеения на соединения железа в дерново-подзолистых почвах на пермских отложениях//Почвоведение. 1993. №3. С. 62-71.

21. Водяницкий Ю.Н., Горшков А.И., Сивцов A.B. Термодинамически нестабильные гидроксиды железа в дерново-подзолистых и бурых лесных почвах//Почвоведение. 1996. № 12. С. 1440-1447.

22. Водяницкий Ю.Н., Горшков А.И., Сивцов A.B. Особенности оксидо-генеза марганца в почвах Русской равнины // Почвоведение, 2002, № 10, С.1171-1180.

23. Водяницкий Ю.Н., Зайделъман Ф.Р. Железистые и марганцевые минералы в конкрециях дерново-подзолистых почв разной степени оглеения на разных материнских породах // Вестн. МГУ. Сер. Почвоведение. 2000. № 3. С. 3-12.

24. Водяницкий Ю.Н., Роговнева JI.B. Оксиды железа в слитых солонцеватых черноземах Ставрополья // Почвоведение. 1993. № 3. С. 33-42.

25. Водяницкий Ю.Н., Сивцов A.B. Образование ферригидрита, ферок-сигита и вернадита в почвах. // Почвоведение. 2004.- №8. С.986-999.

26. Водяницкий Ю.Н., Шишов Л. Л. изучение некоторых почвенных процессов по цвету почв / Почв, ин-т им. В.В.Докучаева. М., 2004 85с.

27. Вологжанина Т.В. Почвенный покров // Агрохимия на службе земледелия. Пермь, 1981.-С. 9-39.

28. Вологжанина Т.В. Серые лесные почвы зоны широколиственных лесов Русской равнины. Автореф. дис. . докт. с/х наук. - М., 1984. - 51 с.

29. Вологжанина Т.В., Москвитин H.A., Бутенко В.Ф. Природно-климатические условия и почвенный покров Пермской области // Приемы повышения плодородия почв северо-востока Нечерноземья. Пермь, 1985. -С. 3-6.

30. Воробьева Л.А. Теория и методы химического анализа почв. М.: Изд. МГУ. 1995.-143 с.

31. Воробьева Л.А., Рудакова Т.А. Об уровне концентраций некоторых химических элементов в природных водных растворах//Почвоведение.— 1980.-№3.

32. Высоцкий Г.Н. (1905) "Глей" // Избр. Соч. М.: Изд-во АН СССР, 1962. -Т.2. - С. 70-91.

33. Герасимов И.П. Элементарные почвенные процессы как основа для генетической диагностики почв // Почвоведение. 1973. - № 5. - С. 102-113.

34. Герасимов И.П. Генетические, географические и исторические проблемы современного почвоведения. М.: Наука, 1976. - 298 с.

35. Герасимов И.П., Глазовская М.А. Основы почвоведения и географии почв. М.: Географгиз, 1960. 498 с.

36. Гипергенные окислы железа в геологических процессах. М.: Наука, 1975.206 с.

37. Глазовская М.А. Почвы мира. -М.: Изд-во МГУ, 1972.- 4.1. -231 с.

38. Глазовская М.А. Факторы дифференциации профиля суглинистых дерново-подзолистых почв Н Труды X Междунар. конгр. почвовед. М.: Наука, 1974.-Т.6.-4.1.-С. 102-110.

39. Глазовская М.А. Природные ландшафтно-геохимические процессы и их про-явление на территории СССР // Вестн. МГУ. Сер. География. 1988. № 5.С.З-9.

40. Глинка КД. Почвоведение. М.-Л.: Сельхозгиз, 1931. 612с.

41. Горбунова К.А., Андрейчук В.Н., Костарев В.П., Максимович Н.Г. Карст и пещеры Пермской области. Пермь: Изд-во ПГУ, 1992. С. 7-11.

42. Добровольский Г.В., Светлова Е.И., Соколова Т.А., Урусевская И.С. морфогенетические особенности дерново-подзолистых пестроцветных почв Предуралья//Почвоведение 1992-№5. С. 15-26.

43. Дьяков В.П. Свойства дерново-подзолистых почв Предуралья подзоны южной тайги//Свойства и рациональное использование пахотных почв Предуралья-Пермь, 1989. С. 8-25.

44. Дюшофур Ф. Основы почвоведения. Эволюция почв. М. Прогресс. 1970. 591с.

45. Завалишж A.A. Исследование серых лесных и подзолистых почв, 1928. Изб. труды // Несколько наблюдений к познанию почв с близким глеевым горизонтом. Л.: Наука, Ленингр. отд-ние, 1973. 298 с.

46. Заварзин Г.А„ Колотилова H.H. Введение в природоведческую микробиологию М.: Кн. дом Университет. 2001. 256 с.

47. Зайдельман Ф.Р. Подзол о- и глееобразование. М.: Наука, 1974. 206с.

48. Зайдельман Ф.Р. Глееобразование и его роль в почвообразовании гумидных ландшафтов. Итоги и перспективы исследований (к 80-летию статьи Г.Н.Высоцкого "Глей") // Вестн. МГУ, сер. 17, Почвоведение, 1985. №4. -С. 7-15.

49. Зайдельман Ф.Р. Эколого-мелиоративное почвоведение гумидных ландшафтов. М.: Агропромиздат, 1991. -320 с.

50. Зайделъман Ф.Р. Естественное и антропогенное переувлажнение почв. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 287 с.

51. Зайделъман Ф.Р. Процесс глееобразования и его роль в формировании почв. М., Изд.МГУ, 1998, 300 с.

52. Зайделъман Ф.Р., Болатбекова КС. Изменение структурного состояния тяжелых почвообразующих пород Нечерноземной зоны РСФСР под влиянием глееобразования // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение.1985.-№2.-С. 27-33.

53. Зайделъман Ф.Р., Данилова Г. А. Влияние степени гидроморфизма на состав гумуса целинных и освоенных дерново-подзолистых почв на тяжелых покровных суглинках. // Вестн. МГУ. Сер. 17. Почвоведение. 1989. - №4. -С. 52-57.

54. Зайделъман Ф.Р., Никифорова A.C. Диагностика степени гидроморфизма светло-бурых и дерново-подзолистых почв. // Почвоведение. —1986. -№2. С.5-15.

55. Зайделъман Ф.Р., Никифорова A.C. Генезис и диагностическое значение новообразований почв лесной и лесостепной зон. М.: Изд-во Моск. унта, 2001.216 с.

56. Зайделъман Ф.Р., Оглезнев А.К. Определение степени заболоченности почв по свойствам конкреций // Почвоведение.- 1971.-№ 10.-С.94-101.

57. Зайделъман Ф.Р., Рыдкин Ю.И., Земскова Т.П. Диагностическое значение кутан и ортштейнов для оценки степени заболоченности серых лесных почв. //Почвоведение-1987 -№ 4.-С.85-94.

58. Зайделъман Ф.Р., Санжаров А.И., Полонская Л.И. Кутаны дерново-подзолистых неоглеенных и оглеенных почв на ленточных гли-нах.//Почвоведение.- 1982.-№11-С. 17-26.

59. Зверева Т.С., Стрелкова A.A., Толстогузов О.В. Глееобразование в таежной зоне и изменение поверхностно-глеевых почв при сельскохозяйственном использовании. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 1997. 240с.

60. Зонн C.B. Железо в почвах. М.: Наука, 1982. 208с.

61. Иванов Г.И. Почвообразование на юге Дальнего Востока. -М.: Наука, 1976. 200 с.

62. Иванов Г. И. Процессы оподзоливания, отбеливания, осолодения и их проявление в почвах равнин юга Дальнего Востока // Почвоведение. -1979. -№1.- С. 48-58.

63. Канев В.В. Параметры оглеения и подзолообразования в почвах на покровных суглинках северо-востока Русской равнины. Екатеринбург: УрО РАН, 2002. - 222 с.

64. Караваева H.A. Заболачивание и эволюция почв. М.: Наука, 1982. 296с.

65. Карманов И.И. Спектральная отражательная способность и цвет почв как показатели их свойств. М.: Колос, 1974. 351 с.

66. Касаткин В.Г. Материалы и изучение адсорбции закисного железа почвой. // Сб. науч. тр. / Ивановский СХИ. Иваново, 1948. - Вып.9. - С. 1220.

67. Кауричев И.С. Типы окислительно-восстановительных режимов почв//Почвоведение. 1979. №3. С.

68. Кауричев НС., Малий H.H. Характеристика окислительно-восстанови-тельных процессов в мерзлотно-таежных и мерзлотных полуболотных почвах // Почвоведение. 1973. № 7. С. 19-28.

69. Кауричев И.С., Ноздрунова Е.М. Общие черты генезиса почв временного избыточного увлажнения // Новое в теории оподзоливании и осолодения почв. М.: Изд-во АН СССР, 1964. - С. 46-61.

70. Кауричев И.С., Орлов Д.С. Окислительно-восстановительные процессы и их роль в генезисе и плодородии почв. М.: Колос, 1982. 246 с.

71. Кауричев И.С., Панов Н.П., Розов H.H., Стратонович М.В., Фокин А. Д. Почвоведение. М.: Агропромиздат, 1989. 719 с.

72. Кауричев И.С., Шишова B.C. Окислительно-восстановительные условия почв легкого механического состава Мещерской низменности // Почвоведение. 1967. № 75 С. 66-78.

73. Классификация и диагностика почв России / Составители: Л.Л.Шишов, В.Д.Тонконогов, И.И.Лебедева, М.И. Герасимова. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.

74. Копысов И.Я. Изменение качества почв Северо-Востока Нечерноземья под влиянием антропогенного воздействия. Киров. ВГСХА, 2002 - 240 с.

75. Коротаев Н.Я. Почвенное районирование Пермской облас-ти//Почвенное районирование СССР. М., 1961. С. 66-82.

76. Коротаев Н.Я. Почвы Пермской области. Пермь, 1962.- 278с.

77. Костенков Н.М. Окислительно-восстановительные режимы в почвах периодического переувлажнения. М.: Наука, 1987. 192 с.

78. Jlucmoea Л.П. Физико-химические исследования условии образования окисных и карбонатных руд марганца. -М., Изд-во АН СССР, 1961.

79. Лунев Б.С., Наумова О.Б. Строение Камских террас // Строение аллювия.- Межвуз. сб. науч. тр. Пермь. Пермский гос. ун-т., 1992 - С.

80. Назаров H.H. Овражная эрозия в Прикамье. Пермь, 1992. - 103 с.

81. Неуструев С.С. Элементы географии почв. М. - Л.: Сельхозгиз, 1930. 240с.

82. Обыденова Л.А. Магнитная восприимчивость почв Среднего Преду-ралья как показатель агроэкологической оценки их свойств: Автореф. дис. . канд. биол. наук. МСХА. М., 2003. 23 с.

83. Овеснов С.А. Конспект флоры Пермской области. Пермь, 1997252 с.

84. Печеркин И.А. Геодинамика побережий Камских водохранилищ. Т.1.-Пермь, 1966.- 198 с.

85. Польский Б.Н. К вопросу о химизме ортштейнов дерно-подзолистых почв//Почвоведение 1961.-№2.- С. 93-96.

86. Протасова Л.А. О генетических особенностях коричнево-бурых почв Среднего Предуралья//Тр. ПСХИ. 1971. - т.87. С. 20-34.

87. Протасова JI.A. О группах и формах железа в коричнево-бурых почвах Пермской области//Свойства и рациональное использование пахотных почв Предуралья. Пермь, 1989.- С. 44-50.

88. Роде A.A. К вопросу об оподзоливании и лессиваже. // Почвоведение, 1964.-№7.-С. 9-23.

89. Роде A.A. Основы учения о почвенной влаге. JL: Гидрометеоиздат, 1969 Т.П.-.-286с.

90. Розанов Б.Г. О природе контактного осветления горизонта на двучленных породах // Почвоведение. 1957. - №6. - С. 19-26.

91. Савич В.И., Кауричев, И.С., Шишов Л.Л., Амергужин Х.А., Сидоренко О.Д. Окислительно-восстановительные процессы в почвах, агрономическая оценка и регулирование. Костонай. 1999. 404 с.

92. Савич В.И., Кауричев И.С., Шишов Л.Л., Никольский Ю.Н., Романчик Е.А. Агрономическая оценка окислительно-восстановительного состояния почв // Почвоведение. 2004.- №6 - С. 702-712.

93. Самойлова Е.М. Почвообразующие породы- М.: Изд-во МГУ, 1992.- 175с.

94. Сердоболъский И.П. Окислительно-восстановительные и щелочно-кислотные условия глееобразования // Тр. Почв, ин-та им. В.В.Докучаева., 1950.-т. 31.-С. 73-81.

95. Сибирцев Н.М. Избр. соч. М., 1951. Т.1. 472 с.

96. Скрябина O.A. Водная эрозия почв и борьба с ней Пермь: Кн. изд-во, 1990-244с.

97. Скрябина O.A. Почвы надпойменных террас реки Камы в пределах Краснокамского района пермской области//Пермский аграрный вестник.-Вып.3.-Ч.1.-Пермь, 1998.- С.56-64.

98. Скрябина O.A. Почвы на древнеаллювиальных отложениях среднего течения Камы//Пермский аграрный вестник.- Вып.б.-ЧЛ.-Пермь, 2001.-С.68-76.

99. Соколов H.A. О генезисе, диагностике и классификации почв с текстурно-дифференцированным профилем/ТПочвоведение- 1988 №11- С.32-43.

100. Соколов И.А., Макеев O.A., Турсина Т.В. и др. К проблеме генезиса почв с текстурно-дифференцированным профилем// Почвоведение.'- 1983-№5.-С. 129-143.

101. Софроницкий Т.А. Геологический очерк//Химическая география вод и гидрохимия Пермской области. Пермь, 1967. - С. 26-41.

102. Спозито Г. Теромодинамика почвенных растворов. Л-д.: Гидроме-те-оиздат. 1984. 240 с.

103. Судницын И.И., Манучарова H.A., Степанов A.JI., Умаров М.М. Влияние микробиологических процессов на динамику ОВП в агрегатах суглинистых почв разных типов//Почвоведение.- 1999.- №7.- С.866-870.

104. Таргульян В.О., Бирина А.Г. Профилеобразующая роль оглеения в суглинистых почвах таёжной зоны ETC // География и генезис антропогенно-измен. и естеств. почв. М.: Наука, 1986. -С. 14-26.

105. Тарарина Л.Ф. Сезонная динамика окислительно-восстановительного потенциала и подвижных форм некоторых элементов в серой лесной: почве. -Автореф. дисс. на соиск. уч. степени канд. с.-х. наук. М.: 1971. - 17 с.

106. Тонконогов В.Д. Глинисто-дифференцированные почвы Европейской России.- М.: Почвенный институт имени В.В. Докучаева, 1999. -156 с.

107. Тонконогов В.Д. О зональности показателей глинистой дифференциации в почвах Русской равнины // Генезис, география и картография почв: Науч. Тр. Почв, ин-та им. В.В.Докучаева. М., 2000. С. 152-161.

108. Турсина Т.В. О генезисе и литологической однородности текстурно-дифференцированных почв//Почвоведение- 1989.- №4.- С.5-19.

109. Чернов В.П. Некоторые итоги изучения подзолистых почв северных районов Пермской области//Тр. ПСХИ 1958 - Т. XVI - С. 83-84.

110. Чернов В.П. Подзолистые почвы северных районов Пермской об-ласти-Автореф. дисс. М.: 1962. - 19 с.

111. Чернов В.П. Дерново-карбонатные почвы Пермской области, сформированные на элювии гипса//Тр. ПСХИ.- 1974.- Т. 101.- С. 50-58.

112. Чернов В.П. Элювии пермских глин Пермской области // Тр. ПСХИ.- 1971.- Т. 87.-С. 43-53.

113. Чухров Ф.В., Горшков А.И., Дриц В.А. Гипергенные окислы марганца. М.: Наука. 1989. 208 с.

114. Чухров Ф.В., Горшков А.И., Дриц В.А., Дубинина Г.А. Отображение генезиса окенических корок и конкреций в кристаллохимии окислов марганца // Изв. АН СССР. Сер. Геол., 1990. № 2. С. 91-102.

115. Чухров Ф.В., Горшков А.И., Тюрюканов А.Н. Березовская В.В., Сив-цов A.B. К геохимии и минералогии марганца и железа в молодых продуктах гипергенеза // Изв. АН СССР. Сер. Геол., 1980. № 7. С. 5-24.

116. Шамгунов A.M. Некоторые физико-химические и водно-физические свойства дерново-сильноподзолистых песчаных почв Чайковского района Пермской области // Вопросы почвоведения и агрохимии: Тр. Перм. с.-х. инта. Т. 128.- Пермь, 1977.- С. 86-92.

117. Шимановский JI.A. Геоморфологическое районирование Пермской области // Физико-географические основы и размещение производительных сил Нечерноземного Урала : Межвузовский сборник научных трудов. -Пермск. Ун-т. Пермь, 1985. -С. 66-79.

118. Шкляев A.C. Климат Пермской области / A.C. Шкляев, В.А. Бал-ков.-Пёрмь: Кн. изд-во, 1963 .-191с.

119. Элементарные почвообразовательные процессы: Опыт концептуального анализа, характеристика, систематика. М.: Наука, 1992. 184 с.

120. Яркое С.П. Почвы лесо-луговой зоны. М.: Изд-во АН СССР, 1961. 318 с.

121. Barron V., Torrent J. Use of the Kubelka-Munk theory to study the influence of iron oxides on soil color// J. Soil Sei. 1986. v. 37. p.499-510.

122. Bliimel F. Formen der Eisenoxyd-hydrat-Ausscheidungen in Gleye und Pseudogleyen. -Z. Pflanzenerhahr., Düng., Bodenkunde, 1962 Bd. 98. H. 3.

123. Chao T.TSelective dissolution of manganese oxides from soils and sediments with acidified hydroxylamine hydrochloride // Soil Sei. Soc Am. Proc. 1972. V. 26, P.764-768.

124. Coates J.D., Ellis D. J.,Blunt-Harris E.L., Gaw С. V., Roden E.E., Jovley D.R. Recovery of humic-reducing bacteria from a diversity of environments // Appl. Environ. MicroBTol. 1998. V. 64. N 4. p.1504-1509.

125. De Jong E. Magnetic susceptiBTlity of Gleysolic and Chernozemic soils in Saskatchewan// Can. J. Soil Sci.-2002, №2.-C. 191-199

126. Dixon J.B., Skinner H.C.W. Manganese minerals in surfase environments/In «BTomineralization processes of Fe and Mn». 1992. Catena Suppl. V. 21. P.31-50.

127. Fine P., Singer M.J., La Ven R., Verosub K., Southard R.J. Role of pedogenesis in distribution of magnetic susceptiBTlity in two California chronose-quences // Geo-derma. 1989. V. 44. P.267-306.

128. Gotoh S., Patrick W.H., Transformation of iron in a waterlogged soil as influenced by redox potential and pH//Soil Sei. Soc. Amer. Proc., 1974, v.38, №1.

129. Krauss G. Die Sogenaunten Bodenenkrankungen. Jahresber. Dtsch. Forstvereins, 1928.

130. Krauskopf К. В. Separation of magnese from iron in Sedimentary processes. -Geochim et cosmochim, acta, 1957, V. 12, № 1-2.

131. Kubiena W.L. Bestimmungsbuch und Sistematik der Böden Europas. -Stutgart, 1953. 329 s.

132. Lovley D.R. MicroBTal reduction of iron, manganese, and other mttals // Adv. Agronomy 1995. V. 54. P. 175-231.

133. Mac-Bride M.B. Reactins controlling heavy metal soluBTlity in soils // Advances in Soil Science. Springer-Verlag. N-Y. 1989. Vol. 10. P. 1- 56.

134. Manceau A., Lanson B., Schlegel M.L., Harge J.C., Musso M., Eybert-Berard L., Hazemann J-L., Chateigner D., Lamble G.M. Quantitative Zn speciation in smel-ter-contanimated soils by EXAFS spectroscopy // American J. Science. 2000. Vol. 300, P. 289-343.

135. Melville M.D., Atkinson G. Soil color: its measurement and designation in models of uniform color space // J. Soil Sci. 1985. V. 36. P. 495-512.

136. Murad E., Fischer W.R. The geoBTochemical cycle of iron. // Iron in Soil and Clay Minerals. Dordrecht: Reidel, 1988. P. 1-18.

137. Muckenhausen E. Le pseudogley. // Sci. soil, 1963. №1. - P. 1-12. 138a. Muckenhausen E. Forstchritte in der Systematik der Boden der Bundesrepublick Deutschland. // Mitt. Dtsch. Bodenk. Ges., 1970. №10. - S. 27-32.

138. Post J.E. Manganese oxide minerals: Crystal structures and economic and envi-ronmental significance // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999. V. 96. P.3447.3454.

139. Roden E.E., Urrutia M.M. Influence of Biogenic Fe(II) on bacterial crystalline Fe(III) oxide reduction // GeomicroBiology J. 2002. V. 19. P.209-251.

140. Schwertmann U., Taylor R.M. Iron oxides // Minerals in soil environments. Ed. J.B.Dixon and S.B.Weed, Madison (Wis.), 1989. P. 379-438.

141. Torrent J., Barron V. Laboratory Measurement of Soil Color: Theory and Practice. In Soil Color; BTgham, J.M., Ciolkosz, E.J., Eds.; SSSA Special Publication No. 31, Soil Science Society of America: Madison, 1993; 21-33.

142. Trolard F., Abdelmoula M., Bourrie G., Genin M.R. Occurrences and seasonal transformatins of green rust <fougerite> mineral and lepidocrocite in soils // 16-th Word Congress Soil Sci. Montpellier, France, 1998. Sum. V. 1. P. 450.

143. Word reference base for soil resources. Draft. Isss/Isric/Fao, Wagenin-gen-Rome. 1998. 161 p.