Окисно-відновні процеси в ґрунтах

Потенціал системи, в якій актив­ність окисника і відновника однакові і до­рівнюють одиниці, називається нормаль­ним потенціалом окисно-відновної системи.

Окисно-відновний потенціал по відношенню до водню позначають Eh.

Зміну потенціалу вираховують до умовного стандартного електрода. В електрохімії за нього взято водневий електрод. Потенціал стандартного нормального водневого електрода (який насичений при тиску в 1 атм газоподібним воднем і знаходиться І в рівновазі з розчином, активність водневих іонів якого дорівнює одиниці) умовно вважається таким, що дорівнює нулю. Ве­личина і знак заряду інших електродів, що використовуються при визначенні ОВП си­стеми, встановлюється шляхом порівнян­ня з водневим електродом.

Напруженість окисно-відновних процесів у ґрунтах певною мірою пов'язана з умовами реакції середовища - з величиною рН. Реакція середовища впливає на інтенсивність і спрямованість мік­робіологічних процесів.

Для одержання порівняльних даних по окисно-відновних умовах в середовищах із різною величиною рН Кларк запропонував використовувати показник rН2, який являє собою від'ємний логарифм тиску концент­рації молекулярного водню.

Величина гН2, вища за 27, свідчить про переважання в ґрунті окисних проце­сів. Для відновних процесів у ґрунтах характерна величина, нижча 27 (22-25). Про інтенсивний розвиток відновних процесів свідчить величина гН2, нижча 20.

Конкретний прояв окисно-відновних процесів у ґрунті залежить від його генетичних особливостей та стану водно-повітряного й температурного режимів. Тому різні ґрунти мають свої особливості у розвитку окисно-відновних процесів та сезонної динаміки їх прояву.

В дерново-підзолистих ґрунтах нормального зволоження величини ОВП змінюються в межах 550-750, у чорноземах 400-600 мВ. Найбільш низькими по­тенціалами характеризуються болотні ґрунти та ґрунти рисових полів, що пере­бувають під тривалим затопленням. При значеннях Eh менше 200 мВ спостеріга­ється інтенсивний розвиток відновних процесів із типовими ознаками ґлеєутворення. Ґрунти нормального зволоження характеризуються відносно вирівняною величиною ОВП впродовж вегетаційного періоду, однак у періоди підвищеного зволоження ґрунтів і найбільш інтенсивного розвитку мікробіологічних процесів спостерігається деяке зниження його величини.

Найбільш контрастною динамікою окисно-відновних процесів характеризу­ються ґрунти, яким притаманне тимчасове перезволоження: дерново-підзолисті, бурувато-підзолисті, дерново-глеєві та інші.

Роль ОВП у ґрунтотворенні та родючості

u

ґрунтів.

Окисно-відновні про­цеси пов'язані з процесами перетворення рослинних решток, накопичення гуму­су. Надлишкове зволоження уповільнює розклад органічної речовини, сприяє переважному утворенню фульвокислот. Зміна умов зволоження і висушування, від­новлення і окиснення найсприятливіша для проходження процесів розкладу орга­нічної речовини, рослинних решток, дегуміфікації.

ОВ-режим вирішально впливає на співвідношення у ґрунті елементів з різним ступенем окиснення. При відновленні сполук заліза і марганцю підвищу­ється їх розчинність, рухомість, вони мігрують по профілю.

З відновними явищами пов'язані розвиток у сезонно-надлишково зволоже­них ґрунтах елювіально-глейового процесу та формування елювіальних горизон­тів. При зміні відновних умов на окисні утворюються залізо-марганцеві новоутво­рення: ортштейни, конкреції, бобовини, плівки тощо. При відновленні сульфатів з'являються H2S, FeS2, які надають ґрунтові темного кольору.

Поживний режим ґрунту складається несприятливо як при різко окисних, так і при різко відновних умовах: анаеробіоз призводить до накопичення у ґрунтах H2S, CH4, H2, NH3 і т.ін. Оптимальні умови для процесів нітрифікації створюються при Eh 350-500 мВ. Головний прийом регулювання ОВ умов - оптимізація вод­но-повітряного режиму ґрунтів.

Інші цікаві матеріали

АПК Північного Кавказу
До складу Північно-Кавказького економічного району входять: Ростовська область. Краснодарський і Ставропольський краї, республіки Адигея, Дагестан, Кабардино-Балкарська, Карачаєво-Черкеська, Північна Осетія - Аланія, Ін ...

Особливості розміщення та основні проблеми та перспективи розвитку важкого машинобудування України
Машинобудування — одна з провідних галузей промисловості світу, за вартістю продукції та занятих працівників посідає перше місце. Машинобудування як галузь  промисловості виникла в XVIII столітті. Винахід прядильно ...

Стереотопографічний метод створення
Сучасне топографо-геодезичне виробництво потребує впровадження найбільш ефективних i високопродуктивних методів, які б замінили трудомісткі польові процеси при складанні топографічних карт i планів, та при вирішенні ін ...