Кислотно-основная буферность подзолистых почв разной степени гидроморфизма северо-востока Европейской части России

• Автор: Шамрикова, Елена Вячеславовна
• Шифр специальности: 03.00.27
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Сыктывкар
• Количество страниц: 140 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ
Кислотноосновная буферность почв является одной из фундаментальных почвеннохимических характеристик. Она определяется как способность почвы противостоять изменениям реакции среды при взаимодействии с кислотой и основанием Орлов, . Одним из наиболее широко распространенных методов изучения буферной способности почв является непрерывное потенциометрическое титрование НПТ суспензий и вытяжек из почв Понизовский и Пампура, .
Важнейшей проблемой современной экологии во многих районах мира является проблема кислотных дождей. Поступление кислых атмосферных осадков рассматривается как дополнительная протонная нагрузка к существующему в почвах естественному процессу кислотообразования Макаров, . В связи с этим выявление и количественная оценка реакций, определяющих устойчивость к кислотному воздействию, представляет большой интерес для генетического почвоведения. Мощным источником загрязнения в районе г. Сыктывкара является Лесопромышленный комплекс, в выбросах которого преобладают щелочные компоненты Кондратенок и др., , поэтому изучение кислотноосновной буфсрности почв имеет большое практическое значение.
В пределах средней тайги подзолистые почвы часто образуют комплексы с торфянистоподзолистоглееватыми. Особенности гидрологического режима почв оказывают воздействие на их кислотноосновную буферность. Сельскохозяйственное освоение лесных почв коренным образом преобразует их профиль, что также находит отражение в характере буфсрности.

Актуальность

Процессы, происходящие в органогенных горизонтах Известно, что при взаимодействии кислот с органогенными горизонтами лесных почв возможны следующие буферные реакции реакции катионного обмена, реакции диссоциации органоминеральных комплексов Л1, , , растворение солей сильных оснований и слабых органических кислот с последующим протонированием аниона кислоты, реакции протонирования функциональных групп специфических и неспецифичсских органических кислот Роде, Кауричев и др. V, vi, Копцик и Силаева, Соколова и др. Иванова, и др Воздействие кислых растворов вызывает изменение показателей почвенной кислотности и содержания органического вещества i, , ТЬаскег , i, Соколова и др. Реакции катионного обмена Верхние подгоризонты лесной подстилки состоят из слаборазложившихся остатков, и МН4С1вытяжка вытесняет главным образом основания, входящие в состав растительных тканей. Поэтому термин обменные основания в отношении слаборазаложившихся лесных подстилок можно использовать условно. Более корректно было бы их называть основаниями, переходящими в
ЫНСЛвытяжку. Обменные катионы, т. ГК и фульвокислот ФК, присутствуют только в нижней части подстилки, уже подвергшейся гумификации. Катионный обмен признается ведущим механизмом взаимодействия кислоты с органогенными горизонтами лесных почв. Количество вытесненных из ППК катионов определяется, богатством основаниями исходной почвы, а также продолжительностью и силой воздействия кислых продуктов. По данным разных авторов на эту реакцию расходуется от поступающих в почву протонов , i, , V, vi, i, ii, , Копцик и Силаева, Соколова и др. В различных типах почв процесс изменения состава обменных оснований протекает поразному. Сопоставление имеющихся в литературе данных по интенсивности выноса элементов из почв под действием кислоты показывает, что процесс выщелачивания оснований носит селективный характер и, кроме химизма элемента, зависит от состава почвенного поглощающего комплекса ППК. В нейтральных, богатых гумусом почвах с высокой степенью насыщенности ППК, преобладает протоннокальциевый обмен, в кислых субарктических и подзолистых почвах максимально интенсивно выносятся кальций и магний, в дерновоподзолистых магний и марганец i, , , i, , Гришина, Баранова, , ii, Кислотные осадки, . Кроме указанных элементов в обменных реакциях с протоном участвуют калий и натрий V, vi, , Соколова и др. В работе Г. Н. Копцик и Е. Д. Силаевой приводятся результаты НПТ кислотой подстилок иллювиальножелезистых подзолов, торфяноглеевых и дерновоскрытоподзолистых почв. Исследования показали, что кроме реакций с участием обменных Са, , К, Мп имеют место процессы с участием необменных соединении предположительно, оксидов и Мп. Следующей общей закономерностью в изменении состава ППК подстилок под влиянием кислотных выпадений, является увеличение доли обменных Н и А1. По данным Т. А. Соколовой и др. Авторами , ii, показано, что в верхних горизонтах лесных почв под буковым лесом, испытывающей значительное подкисление, происходит увеличение обменного алюминия с до . Близкие результаты отмечались и другими исследователями , , . Таким образом, катионный обмен является основной реакцией нейтрализации кислоты. Кислотная обработка вызывает существенные изменения в ионообменных свойствах почв, преобразуя состав обменных катионов. Реакции диссоциации органоминеральных комплексов В поверхностных горизонтах почвы органоминеральные комплексы основная форма существования и миграции таких элементов, как , Цыпанова, Фролова, Макаров, Недбаев, . Джеймс и Риха , i, показали, что участие А1 и органических комплексов подстилок почв, близких к иллювиальножелезистогумусовым подзолам, в буферных реакциях незначительно, на их общую долю приходится около нейтрализованных протонов. Подобная реакция происходит с органическим комплексам. Неорганические соединения диссоциируют при более низких значениях , i, V i , , i, . Вместе с тем, некоторые авторы , Макаров, Недбаев, , , считают, что для указанных элементов в лесной подстилке более вероятна иммобилизация из почвенного раствора вследствие осаждения металлогумусовых комплексов. Алюминий, железо, марганец появляются в растворе в том случае, когда количество мобилизованных ионов превосходит емкость их комплексного связывания органическими соединениями.