Превращения Fe-минералов в гидроморфных почвах

Аннотация

В гидроморфных почвах важное значение имеют не только устойчивые Fe-минералы, определяемые традиционно в высушенной почве, но и неустойчивые, изменяющие цвет глея после извлечения образца из разреза и ослабляющие признаки оглеения в сухой сезон. Для их дополнительной характеристики предложены два новых показателя. Первый характеризует взаимодействие активных Fe-минералов с коллоидами и представлен индексом I , равным ЕКО/Fe_свобод, где ЕКО - емкость катионного обмена. Второй - показатель изменения красноты (Dа*) глея после высыхания, выраженный в оптической системе CIE-L*a*b*. В глее ожелезненном редуцированном (Gr), с низким значением I (~ 0,1) и сильным приростом Dа* (» 9) при высыхании, грин раст превращается в бурый лепидокрокит. Во время снижения влажности переход редуцированного глея в окисленный сопровождается приростом Dа* (» 3) и изменением состава грин раста: превращением фужерита в требурденит - Fe-эфемер с более высокой степенью окисления железа. При высыхании окисленного глея (Go) со средним значением I , равным 2-8, медленный прирост Da* объясняется ингибированием кристаллизации Fe-гидроксидов коллоидами. В глее обезжелезненном (Gdf) с высоким значением I , равным 6-27, отсутствие прироста красноты (Dа* » 0) при высыхании обусловлено, вероятно, инертностью Fe-филлосиликатов.

Литература

1. Бабанин В.Ф., Трухин В.И., Карпачевский JI.O. идр. Магнетизм почв. М.; Ярославль, 1995.

2. Водяницкий Ю.Н. О растворимости реактивом Тамма железистых минералов // Почвоведение. 2001. № 10.

3. Водяницкий Ю.Н., Кириллова Н.П., Савичев А. Т., Силева Т.М. Изменение цвета аллювиальной оглеенной слабоожелезненной почвы в ходе высыхания образцов // Вестн. Моек, ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2018. №4.

4. Водяницкий Ю.Н., Шоба С.А. Эфемерные Fe(II)/Fe(III) двойные слоистые гидроксиды в гидроморфных почвах (обзор литературы) // Почвоведение. 2015. № 3. Doi: 10.7868/S0032180X15030144.

5. Высоцкий Г.Н. Глей. Избр. соч. Т. 2. М., 1962.

6. Гилёв В.Ю. Оксидогенез и редуктогенез в почвах на элювии и делювии пермских глин Среднего Предуралья: Автореф. дис.... канд. с.-х. наук. М., 2007.

7. Добровольский Г.В. Почвы речных пойм центра Русской равнины. М., 1968.

8. Зайделъман Ф.Р. Процесс глееобразования и его роль в формировании почв. М., 1998.

9. Кауричев И.С., Орлов Д.С. Окислительно-восстановительные процессы и их роль в генезисе и плодородии почв. М., 1982.

10. Козловский Ф.И., Корнблюм Э.А. Мелиоративные проблемы освоения пойм степной зоны. М., 1972.

11. Мировая коррелятивная база почвенных ресурсов: Основа для международной классификации и корреляции почв / Под ред. В.О. Таргульяна, М.И. Герасимовой. М., 2007.

12. Перельман А.И. Биокосные системы Земли. М., 1997.

13. Сатаев Э.Ф. Режимы и оксидогенез почв на древнеаллювиальных отложениях Средне-Камской низменной равнины: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. М., 2005.

14. Feder F., Trolard F., Bourrie G., Klingelhofer G. Quantitative Estimation of Fougerite Green Rust in Soils and Sediments by Citrate—Bicarbonate Kinetic Extractions I I Soil Syst. 2018. Vol. 4.

15. Feder F., Trolard F., Klingelhofer G., Bourrie G. In situ Mossbauer spectroscopy — Evidence for green rust (fougerite) in gleysol and its mineralogical transformation with time and depth // Geochim. Cosmochim. Acta. 2005. Vol. 69.

16. Fredrickson J.K., Zachara J.M., Kennedy D.W. et al. Biogenic Fe mineralization accompanying the dissimilatory reduction of hydrous ferric oxide by a groundwater bacterium // Geochim. Cosmochim. Acta. 1998. Vol. 62.

17. Genin J.-M.R., Christi A., Garcia Y. et al. Mossbauerite; polytypes in Tatkul Lake (Russia) marls and evidence in a Murray River reservoir (Australia) // Hyperfine Interact. 2018. Vol. 239.

18. Post D.R., Bryant R.B., Batchily A.K. et al. Correlation between field and laboratory measurements’ of soil color// Soil Color. SSSA. 1993. Special Publ. N 31.

19. Stiglitz RMichailova E., Post Ch. et al. Using an inexpensive color sensor for rapid assessment of soil carbon // Geoderma. 2017. Vol. 286.

20. Trolard F., Bourrie G. Geochemistry of green rusts and fougerite: a reevaluation of Fe cycle in soils // Adv. Agron. 2008. Vol. 99, Ch. 5.

21. Viscarra Rossel R.A., Minasny B., Roudier P., McBratney A.B. Colour space models for soil science // Geoderma. 2006. Vol. 133.