Содержание к диссертации
Введение
1. Основные представления о генезисе почв предуралья разной степени гидроморфшма 7
1.1 Особенности почвенного покрова Предуралья и формирование древнеаллювиальных отложений Средне-Камской низменной равнины 7
1.2 Процессы оглеения лесных почв 11
1.3 Оксидогенез железа и марганца в лесных почвах 21
2. Объекты и методы исследований 29
2.1 Объекты исследований 29
2.1.1 Общая характеристика 29
2 1 .2 Характеристика условий почвообразования 29
2.2 Методы исследований 34
2.2.1 Полевые методы 34
2.2.2 Лабораторные методы 35
2.2.3 Методика определения оптических свойств почв в колориметрической системе CIE 37
3. Свойства почв 41
3.1 Морфологическая характеристика 41
3.2 Физические и агрохимические свойства 51
3.2.1 Гранулометрический и агрегатный состав 51
3.2.2 Агрофизические свойства 55
3.2.3 Агрохимические свойства 58
4. Режимы почв 62
4.1 Режим влажности 62
4.2 Динамика окислительно-восстановительного потенциала Eh, pHnt 67
4.3 Динамика редокс потенциала гН 88
5. Оксидогенез железа и марганца в почвах 91
5.1 Химический состав почв и новообразований и растворимость оксидов железа и марганца 91
5.2 Состав минералов железа и марганца 95
5.3 Оптические свойства почв и новообразований 105
5.4 Магнитная восприимчивость почв и новообразований 113
Выводы 120
Список литературы 122
Приложения 134
- Оксидогенез железа и марганца в лесных почвах
- Методика определения оптических свойств почв в колориметрической системе CIE
- Физические и агрохимические свойства
- Динамика окислительно-восстановительного потенциала Eh, pHnt
Введение к работе
Актуальность темы. Важным фактором дифференциации почвенного покрова Русской равнины является гидрологический режим почв (ЗаЙ-дельман 1985, 2002). Неоднородность почвенного покрова Средне-Камской низменной равнины по степени гидроморфизма изучена слабо. Отсутствуют сведения о режимах влажности, Eh, рН и температуры почв, сформировавшихся на древнем аллювии надпойменных террас реки Кама. Наиболее чутко реагируют на изменение окислительно-восстановительных условий в почвах типоморфные элементы железо и марганец. В связи с этим изучение, оценка масштабов и форм проявления оксидогенеза железа и марганца (Глазовская, 1988; Водяницкий, 1992) является перспективным направлением изучения гидроморфных почв.
Целью работы является изучение и анализ режимов почв на древне-аллювиальных отложениях Средне-Камской низменной равнины и выявление особенностей оксидогенеза в зависимости от степени их гидроморфизма.
Были поставлены следующие задачи:
Исследовать особенности морфологических, химических и физических свойств, а также гранулометрического и минералогического состава почв на разных элементах мезорельефа Средне-Камской низменной равнины.
Изучить режимы влажности, окислительно-восстановительного потенциала, рН и температуры почв разной степени гидроморфизма.
Проанализировать химический и минералогический состав новообразований.
4. Выявить формы оксидогенеза железа и марганца в почвах.
Научная новизна работы заключается в следующем.
1. Определены особенности режимов влажности, окислительно-восстановительного потенциала, реакции среды и температуры почв раз-
ной степени гидроморфизма, формирующихся на древнем аллювии надпойменных террас реки Кама.
Установлены критические характеристики значений гН ниже которых морфологически проявляется оглеение почв на тяжелых и легких по гранулометрическому составу древнеаллювиальных отложениях Средне-Камской низменной равнины.
Выявлено существенное развитие оксидогенеза железа и марганца в исследуемых почвах, наряду с морфологическим проявлением гидроморфизма. Доказано, что оксидогенез марганца проявляется в большей мере, чем оксидогенез железа как в автоморфных, так и в гидроморфных почвах, а развитие оксидогенеза Мп сильнее проявляется в почвах тяжелого гранулометрического состава, чем легкого. Определен состав оксидов марганца и гидроксидов железа в мелкоземе и новообразованиях исследуемых почв.
Впервые использована современная оптическая система CIE-L*a*b* для количественной характеристики цвета и диагностики параметров гидроморфизма почв на древнеаллювиальных отложениях легкого и тяжелого гранулометрического состава Средне-Камской низменной равнины. Предложены оптические показатели, позволяющие выделить почвы разной степени гидроморфизма.
Теоретическая и практическая значимость. Результаты работы предложено использовать для решения некоторых вопросов диагностики почв Предуралья разной степени гидроморфизма. Полученные данные могут быть применены в почвенных, землеустроительных и экологических службах, кадастровых бюро Предуралья, а также учебном процессе.
Апробация работы. Результаты выполненных исследований докладывались на конференции преподавателей Пермской ГСХА (2003, 2004, г. Пермь) и расширенном заседании лаборатории физико-химии почв Почвенного института им. В.В.Докучаева (октябрь 2004, г. Москва).
Публикация результатов. Результаты диссертации изложены в 3 публикациях.
Объем и структура работы. Работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы из 144 источников (из них 23 на иностранных языках), 3 приложений. Работа изложена на 134 страницах машинописного текста, содержит 21 таблицу и 39 рисунков.
Считаю своим долгом выразить глубокую благодарность за руководство исследованиями, всестороннюю помощь и абсолютную поддержку своим наставникам - главному научному сотруднику Почвенного института имени В.В. Докучаева, доктору сельскохозяйственных наук Ю.Н. Водя-ницкому и кандидату сельскохозяйственных наук, доценту кафедры почвоведения Пермской государственной сельскохозяйственной академии имени академика Д.Н.Прянишникова- А.А.Васильеву.
Благодарю за содействие и сотрудничество при выполнении экспериментальных работ Ю.Т. Платова, А.В. Сивцова, а также студентов кафедры почвоведения и кафедры экологии за помощь в проведении режимных наблюдений. Искренне признателен сотрудникам кафедры почвоведения за благожелательную атмосферу и обсуждение результатов исследований, сотрудникам кафедры экологии за ценные советы и поддержку.
Оксидогенез железа и марганца в лесных почвах
Оксидогенез является одним из элементарных почвенных процессов (ЭПП). Согласно И.ПХерасимову (1973), ЭПП начинают функционировать уже на начальной стадии развития экосистемы, когда биологический круговорот в горной породе только формируется. На этой стадии большую роль играют процессы растворения - осаждения, испарения - конденсации, сорбции, диффузии и т.п. В дальнейшем по мере увеличения продуктивности наземных экосистем и интенсивности биологического круговорота наступает очередь основной стадии развития почвы, когда микропроцессы, сочетаясь и взаимодействуя между собой, обеспечивают специфические признаки почв. Это уже почвенные мезопроцессы. И, наконец, собственно почвообразовательные процессы или макропроцессы формируют определенные почвенные типы со свойственной им системой генетических горизонтов: черноземные, подзолистые, бурые лесные почвы и т.д. В соответствии с представлениями М.А. Глазовской (1988) оксидогенез - это широко распространенный природный ландшафтно-геохимический процесс образования и накопления в почве оксидов-гидроксидов железа, марганца и других элементов. Наиболее ярко он проявляется в новообразованиях.
Почвенные новообразования могут иметь форму конкреций, пленок, роренштейнов, горизонтов обохривания, а также железистых и железо-марганцевых руд. Таким образом, у новобразований (гидр)оксидов железа отмечается специфическая морфология, что позволяет диагностировать ок-сидогенез железа в полевых условиях. Оксидогенез железа. Ю.Н. Водяницким (1992), рассматривающим окси-догенез шире, не ограничиваясь анализом новообразований, дана более полная характеристика процесса, согласно которой оксидогенез железа - широко распространенный природный или антропогенный ландшафтно-педохимический процесс наследования, образования, накопления и превращения оксидов и гидроксидов железа, как в новообразованиях, так и в мелкоземе. Он представляет собой элементарный почвенный процесс, распространенный в различных почвенно-климатических условиях, особенно в гумид-ных регионах. Природный оксидогенез в автоморфных условиях развивается в основном за счет высвобождения железа из состава силикатов. В полугидроморф-ных условиях под влиянием глеегенеза разрушаются силикаты и оксиды, но одновременно развивается также и синтез гидратированных форм - гидроксидов железа (Водяницкий, 1992). Оксидогенез железа является прогрессивным почвенно-экологическим процессом, когда он выражается в ограниченном накоплении в поверхностных горизонтах дисперсных слабоокристаллизованных минералов железа, химически связанных с органическим веществом и способствующих агреги-рованности структуры почвы.
Эти минералы повышают буферность почвы по отношению ко многим поллютантам, в частности, к тяжелым металлам. Когда же происходит чрезмерное накопление железа, сопровождаемое ростом окристаллизованности частиц (гидр)оксидов железа, разрывом их химических связей с гумусом и снижением макроагрегированности структуры почвы, этот процесс рассматривается как экологически регрессивный. Регрессивным является формирование рудяков, латеритов, конкреционных горизонтов, кирас (Водяницкий, 2003). Оксидогенез нельзя отнести исключительно к какой-либо определенной стадии: к микро-, мезо- или макропроцессу. Он проявляется на всех стадиях выветривания и почвообразования, хотя и работает по-разному (Водяницкий, 2003). В начальной стадии высвобождение железа из состава силикатов, а также из карбонатов и сульфидов и формирование (гидр)оксидов происходит преимущественно изолированно. На стадии мезопроцессов оксидогенез идет в основном совместно с другими почвенными процессами, особенно с гума-тогенезом. При этом образуются новые термодинамически нестабильные минералы железа, наиболее характерные для почв. Их частицы отличаются слабой окристаллизованностью и высокой дисперсностью. Очень часто в решетку гидроксидов железа встраиваются такие элементы, как Al, Si, Мп. Они значительно модифицируют свойства частиц гидроксидов железа, оказывая разнообразное влияние, в том числе и на способность к редукции Fe(III) в гидроморфных условиях. На стадии макропроцессов оксидогенез приводит к формированию типов почв том числе и лесных, свойства которых во многом зависят от свойств новообразованных (гидр)оксидов железа (Водяницкий, 1992,2003). Основные минералы железа в почвах представлены главным образом оксидами и гидроксидами (Водяницкий, 2003). Гидроксиды железа представлены в почвах гетитом aFeOOH, лепидок-рокитом yFeOOH, фероксигитом SFeOOH и ферригидритом Fe203 2FeOOH-2,5H20. Наиболее стабильным из них является гетит (Водяницкий, 1992, 2003). Нестабильные гидроксиды железа свидетельствуют об идущем в настоящее время оксидогенезе железа. С течением времени ферок-сигит может спонтанно превращаться в гетит, а ферригидрит — в гематит или гетит (Водяницкий, 2003). Среди оксидов железа наиболее стабильный и распространенный минерал - гематит аРегОз- Магнетит Fe304 и маггемит уРе20з менее устойчивые и встречаются гораздо реже (Водяницкий, 1992, 2003). Химическое образование и превращение железистых минералов в педо-сфере описано различными авторами (Murad, Fisher, 1988, Schwertmann, Taylor, 1989). Но в связи с интенсивным развитием минералогии Fe появляются новые аспекты и нюансы, Позже показано (Водяницкий, Горшков, Сивцов, 1996; Trolard et al, 1998) что такие гидроксиды, как фероксигит весьма распространены в почвах, определена роль железоорганических комплексов в синтезе гидроксидов железа. Ю.Н. Водяницким (2003) составлена схема образования и превращения (гидр)оксидов железа (рис.1). Формирование (гидр)оксидов железа рассматривается как сложный процесс, состоящий из нескольких стадий, включающих химические реакции окисления Fe(II), гидролиза, комплексообразования и дегидратации. Помимо основных химических процессов, синтез гидроксидов включает также и другие процессы, как например, полимеризацию. Реакционноспособной формой железа в почвенном растворе принято считать Fe(II). Его появление в почвенном растворе обусловлено в первую очередь органическими и особенно гумусовыми кислотами. А их влияние на Ре(Ш)-минералы выражается в двух различных функциях: комплексо-образовательной и восстановительной. Образование Fe-фульватных комплексов (Fe-ФК) способствует значительному повышению концентрации железа в почвенном, растворе (Водяницкий, 2003).
Методика определения оптических свойств почв в колориметрической системе CIE
Разработанная в 1976 г система CIE-L a b представляет собой универсальное цветовое пространство, в рамках которого цветовые различия почв выявляются лучше, чем в более ранних системах. Система CIE-L a b в декартовых координатах количественно отражает вклад 4-х основных цветов. Ось абсцисс характеризует степень красноцветности (+а ) и зелености объекта (-а ), а ось ординат - степень желтизны (+Ь ) и синевы (-Ь ). Точка в начале координат характеризует серый цвет. Третья ось, перпендикулярная плоскости а - Ь , определяет светлота почвы L (Barron, Torrent, 1986; Melville, Atkinson, 1985) (рис. 3).
Трехкомпонентность цвета в системе CIE-L a b+, выраженная в привычных, декартовых координатах (в отличие от цветового тона в системе Манселла) позволяет количественно оценивать меру влияния разных пигментов на цвет почв. По мнению Ю.Н.Водяницкого и Л.Л. Шишова (2004) количественно процессы рубефикации, брюнификации и оглеения, кроме всего прочего, можно оценить и разграничить посредством анализа содержания Fe-содержащих пигментов, в первую очередь - гематита аГегОз, обладающего, как известно (Barron, Torrent, 1986), высокой пигментирующей силой.
Оптические измерения позволяют определить ориентировочное содержание гематита в автоморфных красноцветных почвах с низким содержанием Сорг 1%. Согласно методике Баррона-Торрента (Barron, Torrent, 1986), сначала подсчитывается так называемый индекс красноцветности R. В системе С1Е-Ь а Ь индекс красноцветности R(Lab) записывается так: где L, а и b - цветовые координаты. Эмпирическое уравнение регрессии, связывающее цветовой индекс с содержанием гематита Нет, записывается так (Barron, Torrent, 1986):
Содержание гематита в почвах используется для характеристики процесса ЭШ1 рубефикации, при этом относительное содержание гематита точнее, чем абсолютное характеризует этот процесс. Чайлдс с соавторами (цит. по Barron, Torrent, 1986) показали, что покраснение почвы начинается при доле гематита среди всех оксидов железа 0.3. Ф.Дюшофур (1970) установил, что в сухом климате при отношении Гематит: (Гематит+Гетит) = 0.5 у почв на базальте отчетливо проявляется красный цвет, тогда как в бурых почвах отношение снижается до 0.25-0.20. Промежуточной долей гематита характеризует рубефикацию Торрент (цит. по Элементарные почвообразовательные..., 1992):
В некоторых почвах Русской равнины кроме гетита встречается в заметном количестве сильный пигмент - фероксигит SFeOOH (Водяницкий, 2003). Учитывая возможное разнообразие оксидов железа в почвах, долю гематита в рубефицированных почвах лучше выразить иначе - через суммарное содержание оксидов железа. Их определяют химически, чаще всего - обработкой дитионит-цитрат-бикарбонатом по Мера-Джексону, получая величину (е2Оз)дт (Водяницкий, 2003). Преобразовав критерий рубефика-ции (4), получаем:
Доля содержания гематита в почвах позволяет отделить процесс рубе-фикации от брюнификации, а брюнификации - от оглеения (Водяницкий, Шишов, 2004). Видоизменив методику Баррона-Торрента, ее можно использовать для классификационной цели - по цвету почв идентифицировать процессы ру-бефикации, брюнификации и некоторые виды оглеения. Для этого достаточно определить содержание условного красного пигмента с характеристиками "усредненного" гематита.
Для решения новой задачи следует видоизменить критерий красноцвет-ности R, исключив из него переменную координату светлоты L . Это снимет проблему, связанную с узкими границами светлоты. Дело в том, что в своем первоначальном виде критерий R(Lab) применим только для низко гумуси-рованных почв (Сорг 1%). У почв с высоким содержанием Сорг (и Мп) светлота L опускается ниже критической величины 57, что исключает применение критерия R(Lab) для идентификации многих почв. Для расширения области применения, критерий красноцветности необходимо модифицировать. Поэтому вместо переменного значения светлоты L в новый критерий красноцветности R(ab), вносят постоянный множитель, отражающий усредненную величину L = 64.2 или L6.10 10 = 7.0. Новый показатель красноцветности R(ab) в координатах а -Ь будет следующим (Водяницкий, Шишов, 2004): Затем, исходя из уравнения (3), подсчитывают содержание условного красного пигмента: Такая модификация методики Баррона-Торрента позволит установить принадлежность почв к разным классификационным типам (Водяницкий, Шишов, 2004).
Физические и агрохимические свойства
Гранулометрический состав оказывает существенное влияние на процессы почвообразования, свойства и режимы почв. Анализ данных по гранулометрическому составу показывает, что почвы катены Ласьва формируются на двучленных породах (табл. 3). Верхние горизонты являются супесчаными и песчаными — PY, ВТ (0-60, 0-80 см), ниже залегают тяжелосуглинистые отложения. Четкая двучленность наблюдается по илу и физической глине. Такую дифференциацию профиля по гранулометрическому составу разных по генезису легких почв в Предуралье, а также на территории Русской равнины отмечали и другие исследователи (Коротаев, 1962; Скрябина, 1998, 2001; Ко-пысов, 2002). Преобладающей фракцией в легкой части профиля является мелкий песок, его содержание составляет от 52% до 85%. В подстилающей породе D катены Ласьва также преобладает мелкий песок - 28-38%, но содержание илистой фракции в этом горизонте на порядок выше, чем в верхней толще и может составлять до 21-31%.
Двучленность профиля способствует застою влаги в период весеннего снеготаяния, что приводит к развитию процессов оглеения в пониженных элементах рельефа. На вершинах и средней части склона, тяжелые отложения служат ложем для боковой внутрипочвенной миграции влаги.
Почвы катены Бекрята являются иловато-крупнопылеватыми (табл. 3). Верхние горизонты этих почв отличаются заметной потерей ила (PY, EL). Коэффициент дифференциации профилей (КД) агродерново-подзолистых почв (р. 11-13) по илу составляет 1,9-2,3%. Перераспределение тонких частиц заметно и по содержанию физической глины. Возможной причиной поверхностного переувлажнения этих почв является накопление ила в средней части профиля, что может вызывать набухание почвенных агрегатов при переувлажнении и снижение активной пористости почв.
В темногумусово-глеевой почве глеевый горизонт имеет глинистый гранулометрический состав. Этот горизонт формируется близко к поверхности почвы - верхняя граница 23 см. Отличительной чертой почв катены Бекрята, формирующихся на тяжелосуглинистых древнеаллювиальных отложениях Средне-Камской низменной равнины, как и дерново-подзолистых почв Предуралья на элювии пермских красноцветных отложений (Добровольский и др., 1992), является более высокое содержание ила, по сравнению с аналогичными почвами центра Русской равнины (Тонконогов, 1999; Фридланд и др., 2000).
Заслуживает внимания облегченность илом горизонтов CD (почвы разрезов 12, 13) по сравнению с горизонтами ВТ. Так, например в почве разреза 12 содержание ила в горизонте CD составляет 17%, в горизонте ВТ - 33-37%, в разрезе 13 в горизонте CD - 22%, ВТ - 36-37%. Это дает основание считать почвообразуюпгую породу не однородной по гранулометрическому составу.
По мнению почвоведов (Соколов и др., 1983; Соколов, 1988; Турсина, 1989) подобная неоднородность гранулометрического состава по профилю может быть объяснена исходной неоднородностью почвообразующих пород. В нашем случае это вполне возможно, поскольку формирование почв происходит на древних камских террасах, где может проявляться многочленность связанная с генезисом древнеаллювиальных отложений. Пермские геологи (Лунев, Наумова, 1992) отмечают цикличность накопления аллювия в антро-погеновый период в результате ритмичной смены климата в периоды оледенения и межледниковья, при этом в период обильного поступления талых вод ледника в долину реки камский межледниковый аллювий (гумидная аллювиальная свита), имеющий в пойменной части глинистый состав, перекрывался кварцевыми песками образуя перигляциальную свиту сложного строения.
Таким образом, почвы катен Ласьва и Бекрята существенно отличаются между собой по гранулометрическому составу, это не может не отразиться на различии их режимов и свойств. Общим для профилей легких и тяжелых почв является многочленность по гранулометрическому составу, связанная с генезисом древнего аллювия.
Агрегатный состав. Анализ агрегатного состава изучаемых почв (таблица 4) позволяет заключить следующее. По результатам сухого просеивания структурное состояние легких почв в горизонтах PY - хорошее, а в горизонте AY глееватой почвы даже отличное, что объясняется деятельностью корней многолетних трав, которые способствуют формированию почвенных агрегатов, в том числе и крупнее 10 мм.
В результате «мокрого» просеивания большая часть крупных агрегатов разрушается и остаются в основном агрегаты размером 1-0,25 мм, которые при визуальном осмотре характеризуются как обломки минералов, не имеющие внутри себя пор, и относить их к агрономически ценным агрегатам нет оснований. Тяжелосуглинистые агродерново-подзолистые почвы катены. Бекрята характеризуются высоким содержанием глыбистых фракций ( 10 мм) и за счет тяжелого гранулометрического состава в них содержится меньше мелких фракций, чем в катене Ласьва.
Хорошо оструктурен верхний горизонт агродерново-подзолистой тяжелосуглинистой неоглеенной почвы как по результатам сухого, так и мокрого просеивания. Отличное структурное состояние по результатам мокрого просеивания и удовлетворительное по результатам сухого просеивания можно отметить в верхнем горизонте темногумусово-глеевой почвы, что объясняется более высоким содержанием гумуса, по сравнению с агродерново-подзолистыми почвами. Удовлетворительное структурное состояние горизонта PY по результатам обоих анализов отмечается в агродерново-подзолистой тяжелосуглинистой глеевой почве. Таким образом, гидроморфизм сказывается на структурном состоянии почв скорее отрицательно, нежели положительно. При усилении степени гидроморфизма структурное состояние почв по содержанию агрономически ценных водопрочных агрегатов в тяжелых почвах существенно ухудшается: 69, 54 и 49% от массы почвы (разрезы 11, 13 и 14 соответственно). В периоды переувлажнения это приводит к заплыванию поверхности почвы.
Динамика окислительно-восстановительного потенциала Eh, pHnt
Значительные изменения влажности во времени не могут не сказываться на значениях таких параметров как ОВП, рН и температура почвы. Таблицы 7 и 8 характеризуют динамику влажности, ОВП (Eh), рН, температуры и показателя гН в верхних горизонтах исследуемых почв на древ-неаллювиальных отложениях в период со второй половины апреля по конец августа 2003 года. В соответствии с классификацией И.С.Кауричева (1979), исследуемые почвы можно поделить на две группы: 1) Почвы с контрастным ОВ-режимом с развитием сезонных восстановительных процессов в верхних горизонтах. К ним относятся варианты почв различной степени оглеения -разрезы 2, 3, 12, 13, 14. 2) Почвы с господством окислительных процессов -автоморфные варианты - разрезы 1 и 11. Согласно Хтряну (цит. по Кауричев, Орлов, 1982), который предлагает использовать величину ОВП для определения характера окислительно-восстановительных процессов, в исследуемых почвах ОВ-процессы варьируют от слабо окислительных до умеренно восстановительных. Динамика Eh, Анализ данных по динамике ОВП (табл. 7 и 8) позволяет раскрыть специфику изменения этого показателя во времени в изучаемых автоморфных и гидроморфных почвах различного гранулометрического состава. Неоглеенная и слабоглееватая песчаные агроземы катены Ласьва (р.1 и 2) характеризуются достаточно выровненными значениями ОВП, в течение всего периода исследований, и синхронностью изменения этого показателя во времени в пахотном и подзолистом горизонтах (рис. 12-13). В агроземе песчаном неоглеенном (р.1) максимальное значение Eh в середине апреля соответствует немногим более 400 мВ постепенно снижаясь к концу июля ниже 400 мВ, повышаясь в середине августа почти до весеннего уровня, к началу сентября принимает минимальное значение около 370 мВ (рис, 12).
Изменения ОВП в агроземе песчаном глееватом (р.2) имеет аналогичную тенденцию изменения ОВП во времени с той лишь разницей, что все значения Eh здесь выше в среднем на 50 мВ и не опускаются ниже 400 мВ (рис. 13). В дерновой оподзоленной супесчаной глееватой почве (р.З), как и в неог-леенной и слабоглееватой, наблюдается синхронность изменения ОВП в горизонтах AY и BTg , однако динамика ОВП в течение весенне-осеннего периода существенно отличается. Наименьшие значения Eh прослеживаются весной в мае и составляют 283 и 348 мВ в горизонтах AY и BTg соответственно. В летние месяцы (июнь-июль) происходит повышение значений ОВП до 365 и 430 мВ соответственно, а в августе и сентябре происходит снижение значений Eh практически до весеннего уровня - 304 и 340 мВ соответственно (рис. 14). Особенности сезонных колебаний ОВП ранее были исследованы ЛФ.Тарариной (1971) для серых лесных среднесуглинистых оподзоленных почв, а также И.С. Кауричевым с коллегами (1982). В агродерново-подзолистой тяжелосуглинистой неоглеенной почве (р.11) наиболее высокие значения ОВП наблюдаются в апреле-мае и составляют 435...478 мВ, а наименьшие — в июне 319...365 мВ, в июле значения Eh приближаются к весенним — 449...459 мВ, снижаясь к осени до 348...408 мВ (рис. 15). Агродерново-подзолистая тяжелосуглинистая глееватая почва (р. 12) отличается резким скачком окислительно-восстановительного потенциала от 319...329 мВ в середине июня до 440...505 мВ в начале июля и последующим плавным снижением Eh до уровня 405...432 мВ к концу августа (рис. 16). В отличие от неоглеенной (р.11) и глееватой (р. 12) почв агродерново-подзолистая тяжелосуглинистая глеевая почва (р. 13) характеризуется скачкообразным изменением ОВП на протяжении всего периода исследований, причем в горизонтах PY и ELg"1 эти изменения происходят асинхронно.
В пахотном горизонте глеевой почвы Eh принимает минимальные значения в начале мая -314 мВ и середине июня - 293 мВ, максимальные значения фиксируются в середине мая и середине июля-416 и 420 мВ соответственно. В элювиальном горизонте ELgm с признаками сильного оглеения динамика ОВП отличается повышением величины Eh в начале июля - до 420 мВ с последующим ее снижением до 263 мВ в середине июля и поддержанием этого уровня до начала августа (рис. 17). В темногумусово-глеевой тяжелосуглинистой почве (р. 14), как и в агро-дерново-подзолистой тяжелосуглинистой глеевой, отмечаются асинхронные скачкообразные изменения ОВП. Однако в отличие от глеевой почвы, где асинхронность колебаний Eh в двух верхних горизонтах проявляется с середины июня до середины августа, в темногумусово-глеевой почве это явление наблюдается с середины апреля до начала июня. В горизонте AUg/; минимальное значение ОВП зарегистрировано в начале мая и составляет 242 мВ, пониженными значениями Eh характеризуются начало июня - 292 мВ и середина августа - 302 мВ. Устойчивое повышение ОВП в этом горизонте происходит в середине июня до 377 мВ и остается на этом уровне с небольшими колебаниями, в пределах 30 мВ, до начала августа, снижаясь к середине августа и повышаясь к концу. В глеевом горизонте G минимальное значение Eh наблюдается в мае - 189 мВ, пониженные в апреле и июне - 204 и 225 мВ соответственно. Устойчивое повышение Eh происходит, как и в вышележащем горизонте, к середине июня до значения 398 мВ, дальнейшие изменения аналогичны таковым в горизонте AUg" (рис. 18).
