|
Распределение соединений железа в почве в значительной степени зависит от условий увлажнения, реакции среды, аэрированности, величины Eh, условий разложения органического вещества и деятельности микроорганизмов (КовдаВ.А., 1985). В почвах с участием соединений железа протекают следующие реакции: мобилизация соединений железа путем выветривания железистых минералов и минерализации органоминсральных веществ; реакция окисления и восстановления; образование органоминеральных соединений; адсорбционные взаимодействия; образование гидроксидов, сульфидов, фосфатов и других труднорастворимых соединений (Орлов Д.С., 1985) В почвенном растворе хорошо аэрируемых почв концентрация железа регулируется реакцией осаждения-растворения гидроксида железа Fe(OH)3. Это первый продукт трансформации соединений железа в почвообразовательном процессе, и он неизбежно образуется практически во всех почвах, если только в почвенный раствор поступает свободное ионное железо. В растворении почвенного железа участвуют многие химические реакции, но наиболее значимыми из них являются гидролиз и процессы комплексообразования. По данным W.L. Lindsay (1979), подвижность железа в почвах во многом определяется растворимостью аморфных водных оксидов Fe3+ и Fe2t. Соотношение между этими катионами определяется окислительновосстановительным состоянием почвы. Повышение окислительно-восстановительного потенциала почвы благоприятствует окислению и тем самым фиксации железа. Интенсивная аэрация почвы усиливает этот процесс. С развитием восстановительных процессов подвижность железа в почвах возрастает (Бочко Т.Ф., Авакян К.М., Шеуджен А.Х. и др., 2002). Содержание подвижного железа в кислых переувлажненных почвах может достигать токсичных для растений значений, а щелочные хорошо аэрируемые почвы, наоборот, не могут удовлетворить их потребности в этом элементе. Однако в восстановленной, среде при значениях Eh порядка 100-200 мВ и ниже двухвалентное железо осаждается слоями в |
при развитии восстановительных процессов и сильном снижении потенциалов. Это вызвано тем, что железо представлено в почвах указанными выше многообразными формами соединений, различающимися по растворимости и константам нестойкости. Согласно расчетам И.С. Кауричева и Д.С. Орлова (1982), заметные количества Fe2* отвечают потенциалам -0,1*-0,2 В. Если в системе создаются под воздействием внешних факторов более высокие значения потенциала, то равновесие должно смещаться в сторону образования Fe3+. Распределение соединений железа в почве в значительной степени • • ч зависит от условий увлажнения, реакции среды, аэрированности, величины Eh, условий разложения органического вещества и деятельности микроорганизмов (КовдаВ.А., 1985). В почвах с участием соединений железа протекают следующие реакции: мобилизация соединений железа путем выветривания железистых минералов и минерализации органоминеральных веществ; реакция окисления и восстановления; образование органоминеральных соединений; адсорбционные взаимодействия; образование гидроксидов, сульфидов, фосфатов и других труднорастворимых соединений (Орлов Д.С., 1985) В почвенном растворе хорошо аэрируемых почв концентрация железа регулируется реакцией осаждения-растворения гидроксида железа Fe(OH)j. Это первый • продукт трансформации соединений железа в почвообразовательном процессе, и он неизбежно образуется практически во всех почвах, если только в почвенный раствор поступает свободное ионное железо. В растворении почвенного железа участвуют многие химические реакции, но наиболее значимыми из них являются гидролиз и процессы комплексообразования. По данным W.L. Lindsay (1979), подвижность железа в почвах во многом определяется растворимостью аморфных водных оксидов Fe3^ и Fe2+. Соотношение между этими катионами определяется ионами Fe3+, Fe(OH)2, Fe(OH)2*, Fe2+, Fe(OH)3' и Fe(OH)4 2'. Все эти формы являются доступными для растений. Их трансформация в почве зависит от pH, процессов комплексообразования, восстановительных свойств почвы и растворимости соединений железа (Шеуджен А.Х., 2003). Доступность растениям железа почвы определяется формами, которыми он представлен, и их реакционной способностью, а также зависит от физиологических и морфологических особенностей корней растений (SadanaU.S, TakkarP.N., 1985). Все формы железа (немобильные, в т. ч. окислы Fe3+ и наиболее мобильные, в т. ч. комплексные) являются потенциально доступными растениям. Но, в конечном итоге, повышение доступности этого элемента связано с его восстановлением. Существенную, если не основную, роль в трансформации железа в природе, в частности, в переводе нерастворимых соединений в растворимые и обратно, играют микроорганизмы, а также ферменты (Галстян А.Ш., Авунджян З.С., 1974). Повышение окислительно-восстановительного потенциала почвы благоприятствует окислению и тем самым фиксации железа. Интенсивная аэрация почвы. усиливает этот процесс. С развитием восстановительных процессов подвижность железа в почвах возрастает (Бочко Т.Ф., Авакян К.М., Шеуджен А.Х. и др., 2000). Содержание подвижного железа в кислых переувлажненных почвах может достигать токсичных для растений значений, а щелочные хорошо аэрируемые почвы, наоборот, не могут удовлетворить их потребности в этом элементе. Однако в восстановленной среде при значениях Eh порядка 100-200 мВ и ниже двухвалентное железо осаждается слоями в рудообразной форме и становится недоступным для растений. Такое явление можно наблюдать в условиях заболоченных почв и на рисовых полях (Кандауров Н.С., 1973). В условиях орошаемого земледелия наблюдается обеднение корнеобитаемого слоя почвы железом из-за перемещения подвижных его форм вниз по профилю (Шеуджен А.Х., 2003). В подвижном состоянии находится только 0,75-0,92 % общего |