Агрофак

ПОМОЩНИК АГРОНОМА

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Home Почвоведение Свойства почв Микроэлементы, железо

Микроэлементы, железо

С точки зрения биологической железо не менее важно, чем кальций. Недостаток железа вызывает хлороз у многих растений. Само состояние железа в почве позволяет судить о многих свойствах почвы; так, степень гидратации железа, определяющая цвет почвы, дает представление о почвенном микроклимате. Соли закисного железа, придающие почве серо-голубоватый оттенок, свидетельствуют о недостаточной аэрации (гидроморфные почвы, глеи). С другой стороны, сравнение количеств железа в различных горизонтах позволяет судить о степени его выноса. Наконец, железо влияет и на структуру почвы, благоприятствуя возникновению раздельно-частичной структуры. В гидратированном состоянии и в контакте с глинисто-гумусовым комплексом железо способствует формированию пористых агрегатов. В кристаллической форме Fe2O3, обволакивая почвенные частички своеобразной пленкой, влияет на образование плотных и слабопористых конкреций.

Помимо железа, входящего в первичные минералы, в почве различают 4 основных состояния железа.

Коллоидные формы: гидроокись железа, входящая в глинистогумусовый комплекс или поглощенная им. Подобная форма преобладает в мюллевых почвах умеренного пояса (бурых лесных). Гумус мюллевого типа характеризуется флокулированным глинисто-гидроокисно-железистым гумусовым комплексом, где железо, очевидно, присутствует в двух формах: а) сложной анионной, включенной в гумус и б) катионной, образующей «мостики» между гумусом и глиной. В ряде случаев (кислые бурые лесные почвы) окислы железа внедряются в межплоскостные пространства глин. Рассмотренная форма не является обменной.

Обменная и растворимая форма. Мы имеем в виду истинную растворимость в отличие от псевдорастворимости, рассматриваемой ниже. Растворимая форма существует только у закисного железа Fe++ и обнаруживается в восстановительной среде в гидроморфных гумусных почвах типа дерново - или перегнойно-глеевых. Мандал предполагает следующие равновесные состояния между обменными, растворимыми и нерастворимыми формами двухвалентного железа:

В гидроморфных, но гумусных и биологически активных почвах может быть обнаружено до 500 мг/100 г обменного Fe++.

Свободные и нерастворимые формы: гидроокиси железа и кристаллическое железо. Деградация структуры, разрушение флокулированных глинисто-гумусовых комплексов приводят к освобождению коллоидальных гидроокисей железа, и почва принимает яркую охристо-ржавую окраску. Они могут эволюционировать к кристаллическим формам (образование конкреций) или к псевдорастворимым, если железо комплексируется растворимым органическим веществом.

Гидроокись железа может образовать пленки вокруг более крупных частиц и таким образом склеить их друг с другом — так возникают плотные конкреции.

В зависимости от образующегося при этом минерала и степени его гидратации почва приобретает характерный цвет. Во влажном микроклимате образуется стильпносидерит (Fe2О3 х 2Н2О) охристого цвета. Гётит, малогидратированная форма, отличается бурокрасным цветом, наконец, гематит, олигист, ангидрит характеризуются красным цветом. Два последних минерала присущи почвам с сухим микроклиматом. Черные конкреции обычно наряду с железом содержат марганец.

Псевдорастворимые комплексные формы. Пептизирующие растворимые вещества, такие, как кремнезем, органическое вещество, образуют с железом псевдорастворимые комплексы, которые не позволяют железу выпадать в осадок в благоприятных для этого условиях, то есть при pH выше 4 и в хорошо аэрируемой среде.

В слабокислой и бедной органическими веществами среде образуются комплексы кремнезема с закисным и окисным железом. В кислой среде, богатой органическими соединениями, образуются органо-железистые комплексы.

Блумфилд и Лоссэн в своих последних экспериментах с мобилизацией железа органическим веществом выяснили роль соединений, образующихся при разложении подстилок. Шследние частично восстанавливают железо и образуют комплексы как с двух-, так и с трехвалентным железом. Они сами более или менее быстро разрушаются в процессе разложения подстилок.

Все эти псевдорастворимые комплексы, и органические и минеральные, электроотрицательны, они диспергированы в нейтральной или слабощелочной среде и устойчивы в присутствии кальция. Демолон и Бастис продемонстрировали эти свойства для кремнеземистых комплексов, а Лоссэн для органических.

Кроме того, Лоссэн показал, что комплексирующая способность воднорастворимых соединений из подстилки уменьшается обратно пропорционально содержанию кальция; она отсутствует при количествах кальция порядка 100%.

Во всяком случае, если рассмотренные комплексы и сохраняют устойчивость в карбонатной среде, то образовываться в ней они не могут, так как в присутствии активного кальция железо практически нерастворимо.

Эволюция железа в почвах. Образованию псевдорастворимых комплексов железа способствуют кислотность, восстановительные свойства среды и обилие комплексирующих элементов, таких, как растворимое органическое вещество.

Осаждение железа, растворенного таким образом, может произойти по различным, обычно нескольким причинам. Таковы повышение pH, обилие иона кальция в почвенных растворах

[Са(НС03)2], аэрация, вызывающая окисление железа. Летнее иссушение почвы также способствует выпадению железа. В кислой среде явления окисления и иссушения вполне достаточны для выпадения железа и его эволюции к кристаллическим формам. Так возникают конкреции и панцири.

Железобактерии. Эта группа бактерий, включающая многие виды, окисляет закисное железо и использует возникающую при этом энергию. Такие анаэробные бактерии частично автотрофны и заселяют поверхность слабокислых вод.

Железобактерии не играют сколько-нибудь существенной роли в почвообразовании, за исключением сильно гидроморфных и нейтральных почв, где они образуют узорчатые пленки на поверхности водных выпотов. В подобных условиях они вызывают частичное выпадение гидроокиси железа и даже образование конкреций на поверхности глеев с кальциевым анмоором.

 

Кто на сайте

Сейчас 35 гостей онлайн