Окислительно-восстановительные процессы

В почвах

В почве широко развиты окислительно-восстановительные процессы, и в этом отношении ее можно рассматривать как сложную окислительно-восстановительную систему. Окислительные процессы протекают при превращениях органического вещества в почве, а гумификация представляет собой в основном процесс окислительный.

Большинство реакций окисления органических веществ почвы относится к группе необратимых. Обратимыми являются реакции окисления и восстановления железа, марганца, азота, кислорода и водорода, серы. Основным окислителем в почве является молекулярный кислород почвенного воздуха и раствора. Поэтому развитие окислительно-восстановительных процессов в почвах тесно связано с условиями их аэрации и зависит от свойств почвы, определяющих газообмен, прежде всего влажности. Интенсивность микробиологических процессов в почве непосредственно влияет на развитие окислительно-восстановительных процессов.

окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) позволяет количественно оценить окислительно-восстановительное состояние почвы. Он отражает суммарное воздействие различных окислительно-восстановительных процессов в почве в данный момент. Чем выше концентрация окислителя, тем больше потенциал. Окислительно-восстановительный потенциал по отношению к водороду Eh измеряется в милливольтах.

Проявление окислительно-восстановительных процессов в почве зависит от ее генетических свойств и от состояния водно-воздушного и температурного режимов. Ухудшение аэрации в результате повышения влажности почвы, ее уплотнения, образования корки и других причин снижает окислительно-восстано­вительный потенциал. Наиболее резко он падает при влажности, близкой к полной влагоемкости. Существенно влияют на окислительно-восстановительные процессы в почве содержание и формы органических веществ. Свежее неразложившееся органическое вещество, богатое белками и растворимыми углеводами, необходимыми для жизнедеятельности микрофлоры, способствует интенсивному развитию восстановительных процессов в избыточно увлажненной почве.

Величина ОВП в периоды хорошей аэрации в различных почвах колеблется от 350 до 750 мВ. При интенсивном развитии восстановительных процессов, при ОВП ниже 200 мВ, в почве развивается оглеение и накапливаются вредные для жизни растений соединения. При ОВП выше 750 мВ в почве развивается полный аэробиоз и нарушаются процессы питания растений. Для большинства почвенных типов характерна неоднородность окислительно-восстановительного состояния их профиля как по глубине, так и в пределах одного генетического горизонта в отдельных его участках и во времени.

окислительно-восстановительный режим почв – соотношение окислительно-восстановительных процессов в почвенном профиле в годичном цикле почвообразования, поскольку динамику этих процессов определяет сезонная изменчивость водно-воздуш­ного, температурного и микробиологического режимов. Различают следующие типы окислительно-восстановительного режима почв:

· абсолютное господство окислительной обстановки, характерное для автоморфных почв степей, полупустынь и пустынь (черноземы, каштановые, серо-коричневые, сероземы и др.);

· преобладание окислительных условий при возможном проявлении восстановительных процессов в отдельные влажные годы или сезоны (автоморфные почвы таежно-лесной зоны, влажных субтропиков, лиственно-лесной зоны и др.);

· контрастный режим, свойственный полугидроморфным почвам различных зон и почвам с явлениями временного избыточного увлажнения (подзолистые, дерново-подзолистые, бурые лесные, солоди, солонцы и др.);

4) устойчивый восстановительный режим (болотные и гидроморфные солончаки).

Наиболее изменчивы показатели ОВП в верхних, обогащенных органическим веществом, горизонтах, где увлажнение почвы меняется в широких пределах и интенсивно протекают микробиологические процессы. Нижние, бедные органическим веществом горизонты обычно имеют более высокие показатели ОВП.

Физические, водные