Содержание к диссертации
Введение
Глава I . Общая направленность почвообразовательного процесса при остепнении гидроморфных почв под влиянием ее освоения 7-21
1. Глей и условия его образования 9-II
2. Факторы миграции железа ІЇ-І7
3. Общий' тенденции изменений в ходе почвообразовательного процесса при остепнеяии суглинистой луговоболотной почвы Гиссарской долины Таджикистана 17-21
Глава 2 . Природа процессов восстановления железа 22-43
1. Биологическое восстановление железа 22-38
2. Небиологическое восстановление железа 38-41
Заключение к литературному обзору и задачи исследований 41-43
Экспериментальная часть
Глава 3. Объекты и методы исследования 44-56
1. Отбор проб для микробиологических и химических анализов 44-45
2. Методы учета, культивирования и определения железовосстанавливаодих микроорганизмов . 45-60
3. Стерилизация почвы 50
4. Методы физико-химического анализа 50-51
5. Постановка опытов 51-56
Результаты исследовании и их обсуждение
Глава 4. Характеристика физико-химических условия и микробиологических процессов восстановления железа при остепненки лугово-болотной почвы 57-78
1. Изменение физико-химических условий лугово-болотной почвы в процессе ее остепнения 58-64
2. Изменение распределения микроорганизмов в ходе остепнения исследуемой почвы 64-73
3. Восстановление железа в почве при различных условиях аэрации 74-77
3аключеяие 77-78
Глава 5. Восстановление железа аэробными микро организмами 79-130
1. Таксономический состав и характеристика почвенных железовосстаяавливащих микроорганизмов . 80-98
2. Восстановление железа чистыми культурами аэробных микроорганизмов 98-128
3аключение 128-130
Глава 6. Роль процессов биологического и небиологического восстановления железа в почве и в мобилизации железа из почво образущих пород и минералов ІЗІ-І5І
1. Участие минеральных компонентов почвы в восстановлении железа ІЗІ-І39
2. Сравнительная оценка биологического и небиологического восстановления железа в почве 140-143
3. Роль Aspergillus niger в мобилизации железа при разложении почвообразующих пород 143-150
3аключение I50-I5I
Обсуждение результатов i52-i6i
Выводы 162-163
Литература 164-179
- Глей и условия его образования
- Биологическое восстановление железа
- Отбор проб для микробиологических и химических анализов
- Изменение физико-химических условий лугово-болотной почвы в процессе ее остепнения
Введение к работе
I. Актуальность проблемы. Почвенный покров Таджикистана характеризуется чрезвычайным разнообразием.В предгорьях и долинах почвы в основном представлены сероземами.Среди них значительно распространены гидроморфные почвы, сформировавшиеся при понижениях рельефа в условиях близкого залегания уровня грунтовых вод. В настоящее время эти лугово-болотше почвы осваиваются под посевы хлопчатника. Необходимым условием осушения и рационального проведения агромелиоративных мероприятий при освоении заболоченных почв под посевы с/х культур является знание основных закономерностей и направленности почвообразовательного процесса. Эта проблема может быть успешно решена лишь на основе всестороннего исследования процессов,, протекающих при осушении переувлажненных почв. Известно,что микробиологическая активность почв определяет ход почвообразовательных процессов и в конечном итоге плодородие почвы (Мишустин, 1972, 1982).
Исследованиями почвоведов установлено,что структура орошаемых луговых сероземных почв и ее плодородие определяется различием соединений железа (Сосновская,1965; Зонн и др.,1976; Зонн,І982). В связи с этим познание закономерностей,обусловливающих редукцию, усиление подвижности и вынос из почв железа, представляет большой теоретический и практический интерес. Однако, с микробиологической точки зрения процессы, протекающие при осушении заболоченных почв, и, в частности, биологические факторы миграции железа изучены весьма неполно, а сведения,характеризующие данные процессы по гидро-морфным почвам Таджикистана вообще отсутствуют. Поэтому изучение биологической миграции железа в почвах Таджикистана было включено в комплекс научных исследований научно-исследовательского института почвоведения МСХ Таджикской ССР, где работа выполнялась в отделе биологии почв.
2. Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является изучение роли микроорганизмов в восстановлении железа в процессе остепнения лугово-болотных почв.
В задачи работы входило: I. Дать общую микробиологическую и физико-химическую характеристику лугово-болотной почвы в процессе ее остепнения, обратив особое внимание на те показатели,которые могут быть ответственными за процессы восстановления железа или связанными с ними. Учитывая, что процессы остепнения лугово-болотных почв сопровождаются изменением условий в сторону создани^ аэробной обстановки в почве, особое внимание было уделено изучению аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов, способных к восстановлению железа.
Определить таксономический состав почвенных микроорганизмов, участвующих в восстановлении различных соединений окисного железа в аэробных условиях.
Выяснить биохимические механизмы восстановления окисных соединений железа в культурах аэробных микроорганизмов, выделенных из исследуемых почв.
Установить условия и интенсивность небиологического восстановления трехвалентного железа с целью оценки соотношения биологического и небиологического процессов в общем балансе превращения железа в почве.
3. Научная новизна. Впервые получены данные, характеризующие условия микробиологического восстановления железа в процессе осушения лугово-болотной почвы. Установлено, что деятельность микрофлоры, участвующей в редукции железа, ответственна за усиление миграции железа в ходе освоения лугово-болотной почвы, сопровождающегося увеличением аэрации почвенного профиля.Впервые показано, что в восстановлении железа прнимае.т участие, помимо факультативных анаэробов и анаэробов, широкий круг эукариотных и прока-риотных облигатно аэробных микроорганизмов из разных таксономи-
ЧЄСКИХ Групп - представители рОДОВ Arthrobacter, Streptomyces, Fusarium, Aspergillus и Peniciiiium . Показано,что решающая роль в редукции окисного железа в почвах принадлежит микробиологическим процессам по сравнению с небиологическим.
Показана возможность активной мобилизации железа из минералов (монтмориллонит) и почвообразующих пород (гранит) и перевода его в растворимую форму микробиологическим путем при участии Aspergillus niger или естественной ассоциацией почвенной микрофлоры,
4. Теоретическая и практическая значимость. Изучение процессов трансформации и миграции форм железа в почвах при участии микроорганизмов связаны с решением практических задач - выяснением направленности хода почвообразовательных процессов при проведении осушительных и агромелиоративных мероприятий. Результаты исследований микробиологических процессов восстановления железа важны для оценки состояния почв и могут быть использованы в рекомендациях по рациональному планированию мелиоративных работ в Таджикистане и в сходных почвенно-климатических условий других республик. Полученные результаты имеют значение при диагностике, изучении генезиса, классификации и номенклатуре почв Таджикистана и вносят определенный вклад в познание почвообразовательного процесса.
Апробация. Материалы работы доложены на республиканских научно-теоретических конфіеренциях (Душанбе, 1975,1976,1982),на заседании таджикского отделения НМО в г.Душанбе, в 1977 г.
Публикация. Основные материалы опубликованы в 8 статьях.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 6-ти глав,обсуждения результатов, основных выводов и списка используемой литературы,включающего 168 наименований, из них65 зарубежных авторов. Работа изложена на 163 страницах, включая
23 таблицы и 16 рисунков.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
LINK1 Глей и условия его образования LINK1 Процессы глееобразования в условиях заболачивания грунтовыми водами впервые исследовал Н.Г.йіоодкйй(І905). Термин "глей", предложенный Высоцким, прочно вошел в терминологию отечественного и зарубежного почвоведения. По Высоцкому, глеевым горизонтам присуща холодная окраска - от светло-серых и белесоватых оттенков в легких почвах до серых, серо-зеленых, голубых и синих - в суглинистых и глинистых образцах. Н.Г.Высоцкий показал, что основным процессом в образовании глея является "раскисление" окиси железа, превращение ее в соединения закиси и затем вынос железа из глеевых горизонтов. Восстановление железа, как полагал автор, происходит при наличии органического вещества под влиянием анаэробных микроорганизмов. В даль 10 нейшем, закисное железо может попадать в зону аэрации, окисляться и выпадать в виде гидроокиси железа. Данная работа Н.Г.Высоцкого считается классической; , в ней на основании немногочисленных экспериментальных данных, автор вскрыл основные положения сущности глееобразования. Впоследствии многие исследователи (Завалишин, 1928; Афанасьев, 1930; Рабинович, 1955; Цюрупа, 1964; Кауричев с соавт,1964; Арис-товская,1958, 1965, 1980; Непомилуев, Козырев, 1970; Зонн, Маун Вин-Хтин, 1971; Зайдельман с соавт., 1978; Bioomfieid , 1950; 1951; Islam et al. , 1954; Motoraura ,1961; Mandal , I96I;Kunc et ai., 1974 и др.) подтвердили предположение ВЫСОЦКОР О ТОМ,ЧТО глееобразование возможно в условиях анаэробиоза в присутствии органических веществ и при участии различных микроорганизмов. При этом изменяются рН и окислительно-восстановительные условия среда и может происходить образование различных активных органических и минеральных веществ, которе способствуют восстановлению железа и его накоплению. Восстановленное железо является более подвижным, оно может мигрировать по почвенному профилю и подвергаться дальнейшему распределению и выносу. Процессы почвообразования во времени характеризуются разной направленностью в зависимости от сезонов года и их особенностей. В связи с этим и превращение в системе Fe2+ z? Q, претерпевает соответствующие изменения. По данным ряда авторов, переход железа в раствор в двухвалентной форме отмечается в разных типах почв (в кислых и нейтральных) при величинах Eh порядка 200-400 мв, т.е. в слабо окислительной обстановке (Гречин, 1963; Курлыкова,1963; Зайдельман,1974; м±к-hopadhyay et al ., 1967; Brtimer , 1974). Ярков и др. (1950) отмечали, что с нарастанием анаэробных условий и постепенным обеднением почвенной среды свободным кислэ II родом, микроорганизмы начинают использовать "рыхло" связанный кислород нитратов и, возможно, сульфатов, а также других минеральных и органических соединений, и, наконец, окисных форм железа, и быть может, марганца. В связи с этим происходит постепенное снижение окислительно-восстановительного потенциала. В аэробных же условиях закисные соединения железа снова окисляются и дают начало целому ряду новых окисных соединений железа.
Там, где существует нормальное увлажнение, окислительные и восстановительные биологические процессы как бы компенсируют друг друга. Таким образом, в зависимости от конкретных условий ОВП подвергается значительным изменениям, при этом развивается аэробная или анаэробная микрофлора, жизнедеятельность которой может играть важную роль в процессах круговорота железа, 2. Фактор миграции железа Согласно данным почвоведов (Кауричев с соавт., 1959; Богданов с соавт., 1972; Тарарина, 1973; Горин, 1974; Горбунов с соавт., 1980; Goodman et ai ., 1979 и др.) подвижность железа зависит от специфики окислительно-восстановительного и гидротермического режимов, а также от содержания органического вещества, находящегося в почве. а) Гидротермические, окислительно-восстановительные, щелочно-кисдотные условия и подвижность ионного железа По мере осушения и аэрации почвы часть закисных соединений железа (и марганца) в зонах аэрации окисляется и выпадает в осадок в виде пятен, жил желвачков и других образований гидроокиси железа и подвергается дегидратации и сегрегации. При этом значительно изменяется состав и свойства органической и минеральной частей почвы. Многими исследованиями (Пономарева, 1949; Ярков с соавт., 1950; Кауричев, 1957; Кононова и Титова, 1961; Цюрупа,ИІ964; Bromfieid, 1954; Manual , 1964; Miiiot , 1964 и др.) установлено, что при избыточном увлажнении наблюдается превращение гумино-вых веществ в более агрессивные и подвижные фульвокислоты и происходит увеличение содержания активных химических веществ типа полифенолов, аминокислот, низкомолекулярных одно-, двухосновных органических кислот, а также таких восстановителей, как метан, сероводород, аммиак и др. Эти органические и неорганические активные вещества способны разрушать нестабильную минеральную часть почвы, восстанавливать 3-х валентное железо в 2-х валентное и образовывать органо-минеральные комплексы с железом, обладающие большой миграционной способностью. Здесь в то же время, возможно образование вторичных минералов.
Зайдельман и Оглезнев (1965) указывают, что когда в нижележащих слоях устанавливаются устойчивые анаэробные условия, процесс аккумуляции железа прекращается и начинается его интенсивный вынос. Если верховодка сохраняет определенную подвижность, то вынос железа будет интенсивным и распространиться за пределы данного ландшафта, а если верховодка имеет застойный характер, то железо будет перераспределяться в пределах данного профиля. При интенсивном заболачивании почв происходит значительная аккумуляция общего и подвижного железа в верхних слоях, в связи с чем его распределение по профилю приобретает отчетливый солончаковый характер.
Биологическое восстановление железа
Восстановленное железо входит в состав цитохромов, каталазы и других металлоэнзимов, участвующих в важнейших биохимических функ-циях организма. Для некоторых автотрофных микроорганизмов Ее является энергетическим материалом. Многие исследователи (Рунов,1926; Аристовская,1965; 1970,1975, 1980; Дараган, 1967,1970; Трошанов, 1968; Bioomfield , 1954 и др.) считали, что глееобразование в естественных условиях может происходить в результате деятельности различных неспецифических микроорганизмов; восстановление железа в этом процессе не является жизненно необходимым для этих микроорганизмов и они могут развиваться, не редуцируя железо. К настоящему времени, тем не менее, известно, что роль железа в процессе жизнедеятельности микроорганизмов является многообразной. Возможные пути восстановления железа микроорганизмами: Преобразование аорм железа может происходить под влиянием различных микробиологических воздействий. Железо может служить переносчиком электронов в ферментативных системах и принимать участие в важнейших окислительно-восстановительных процессах при обмене веществ различных групп микроорганизмов. Помимо участия в биоката-ЛИЇИЧЄСКИХ реакциях железо может служить им энергетическим материалом (Fe2+ ) или окислителем (Зг t ), используемым гетеротрофа-ми вместо кислорода при анаэробном дыхании. В соответствии с высокой потребностью микроорганизмов в железе, их жизнедеятельность является важнейшим фактором мобилизации этого элемента из труднорастворимых соединений, в том числе из кристаллических решеток минералов. Как указывает Аристовская (1975), воздействие микроорганизмов на упомянутые соединения может быть различным по свэему механизму: 1) под влиянием микробных слизей, способных к образованию комплексных соединений с химическими элементами, входящими в состав кристаллических решеток соответствующих минералов; 2) под влиянием выделяемых микроорганизмами в окружающую среду продуктов обмена веществ, являющихся сильными химическими реагентами, главным образом минеральных и органических кислот, различных комплексообразователей, восстановителей и в некоторых случаях, щелочей; 3) под влиянием микробных ферментов. Два последних механизма, как отмечает Аристовская, являются наиболее распространенными и активными механизмами мобилизации железа в природе. Внимание исследователей было привлечено к решению следующих вопросов: а) специфики видового состава микроорганизмов, участвующих в восстановлении железа; б) механизма восстановительных реакций (ферментативная природа, действие продуктов обмена веществ и т.д.); в) формы трехвалентного железа, подвергающегося восстановлению. а) специфика видового состава микроорганизмов, участвующих в восстановлении железа Многие исследователи занимались изучением специфического состава микроорганизмов, участвующих в восстановлении железа в различных природных биотопах. Большинство из них, особенно в ранних исследованиях основную роль придавали анаэробным микроорганизмам. Впоследствии были обнаружены и некоторые факультативные анаэробы и даже аэробные микроорганизмы, но о них в литературе сведения немногочисленны.
Еще в 1905 г. Высоцкий, затем Аарнио (1915) и др., указывая на биологическую природу восстановления железа при наличии органического вещества и в условиях анаэробиоза, отмечали, что в почвах вряд ж присутствует специфическая микрофлора, которая непосредственно участвовала бы в оглеении почвы и, следовательно, восстановление железа по-видимому является побочным процессом, связанным с выделением микроорганизмами восстановленных продуктов их жизнедеятельности. Рунов (1926) указал, что в восстановлении железа участвуют различные бактерии, Как Clostridium pasterianum, Escherichia coli, bacillus Daniz, Bacillus MereschkowsiKy, Lactobacillus lac.tis . Их развитие сопровождается в анаэробных условиях образованием кислот и газа. Старки и Хальворсон ( starkey a. Haivorson , 1927) отмечали, что микроорганизмы могут изменять такие условия среды, как рН, давление кислорода и т.п., которые влияют на состояние железа в системе. Завалишин (1928) большую роль в восстановлении железа в почвах придает таким газам, как Н» СН , K s , которые образуются в процессе разложения органических веществ. Афанасьев (1930) и Витынь (wityn , 1934), изучая процесс гле-еобразования в лабораторных условиях, установили, что восстановление железа имеет биологическую природу и происходит при участии микроорганизмов и в присутствии органического вещества. Восстановлению железа способствуют продукты маслянокислого брожения микроорганизмов. Роберте ( Roberts , 1947) выделил из почвы 265 культур, среди которых были актиномицеты, бактерии и дрожжи. Опыты проводились в анаэробных условиях. Из всех анализированных культур только две культуры, Вас. poiymyxa Clostridium sp . обладали восстанавливающей СПОСОбНОСТЬЮ, Причем аэробНЫЙ ОргаНИЗМ Вас. polymyxa в несколько раз (от 84 до 153 мг Ре за 24 час.) активнее восстанавливал гидроокись железа, чем Clostridium sp. (5 мт Ре за 24 час.) Однако, как отмечает Роберте, неизвестно,как происходило восстановление железа в последнем случае: либо культурой Clostridium sp. либо из-за загрязнения среды.
Отбор проб для микробиологических и химических анализов
Объектом нашего исследования, как указывалось выше, была суглинистая лугово-бол отная почва зоны темных сероземов в Гис-сарской долине Таджикистана. Образцы почв для исследований брались на территории учебного хозяйства "Гиссар" Таджикского сельскохозяйственного института.
Для микробиологических исследований почвенные образцы отбирались асептически предварительно стерилизованными предметами (лопата, нож и т.д.) из каждого исследуемого горизонта почвы на глубину до установившегося уровня грунтовых вод. Посевы из всех образцов производились в день отбора проб из разведения IilO t4 Одновременно с образцами для микробиологического исследования отбирались пробы для проведения химических анализов.
Навеска для количественного определения закисного и окисного железа в почве быстро взвешивалась еще в поле (чтобы предотвратить окисление железа) и затем обрабатывалась 0,5 н и І н H2S04 (почва : %so4 = 1:10) до исчезновения пузырьков. Через 20-30 минут, почвенная суспензия фильтровалась через складчатый бумажный фильтр. Приготовленные пробирки доверху наполнялись фильтратом и плотно закрывались резиновой пробкой, для того чтобы раствор не соприкасался с кислородом воздуха. Мы убедились, что такая транспортировка дает возможность не опасаться окисления двухвалентного железа и производить количественные определения в лабораторных условиях даже через несколько дней.
Наряду с количественными определениями Ре24" и Ve+ в исследуемой суглинистой лугово-болотной почве проводилась серия ош 45 тов с распыленным активированным углем марки "А" и монтмориллонитом из глинистых алюмосиликатных пород,чтобы составить представление о возможной величине восстановления железа минеральной частью почвы. На методах химического определения и схеме опытов подробно остановимся в разделе "Методы химического анализа" и "Постановка опытов".
Методы учета, культивирования и определения железовосстанавливащих микроорганизмов Для учета аэробных и анаэробных железовосстанавливающих микроорганизмов прменялась твердая среда Бромфильда "A" ( Brom-fieid 9 1954) с добавлением Ре _ , . .. (Ре(ОН)д) следующего состава: КН2Р04- 0,05 г; Mgso4 7H2D- 0,02 г; ( NH4)2SO4 - 0,1 г ; сахароза - 1,0 г; CaCOg - 0,5 г; дрожжевой экстракт Дифко - 0,3 г; агар-агар - 2$; диет.вода - 100 мл рН = 7,0 - 7,2. Стерилизация производилась три дня подряд при 0,5 атм. Инкубация засеянных чашек со среды (3-х кратная повторность) осуществлялась в аэробных и анаэробных условиях при температуре 26-28С в течение 5-6 дней. Анаэробные условия создавались в мик-роанаэростатах МИ (модель 752), путем эвакуирования воздуха на 10-12 мм рт.ст. и наполнением его бутил-пропановым газом. В условиях опыта развиваются как факультативные, так и облигатные анаэробные микроорганизмы. Число колоний, выросших на пластинках агаризованной среды в чашках Петри, инкубированных в аэробных условиях, рассматрвали как соответствующее число аэробных, а в анаэробных - как факультативных и облигатных анаэробных микроорганизмов. С чашек инкубированных в анаэробных условиях производили пересев всех колоний методом реплик ( Lederberg ,1952 ) на другую стерильную чаш-х Метод реплик36 заключается в том, что к кардоленте, наклеенной на круглые куски фанеры диаметром равным диаметру чашки ку с такой же свежей средой и выращивали аэробно. Разница в числе колоний, развивающихся яа чашках Петри, инкубированных анаавробяо и аэробно, давала представление о числе факультативных и облигат ных анаэробных микроорганизмов, р. Колонии, которые имели положительную реакцию на Ре т о 0,01$ л -дипиридилом (после опрыскивания), рассматривали как принадлежащие микроорганизмам потенциально способным восстанавливать окисяое соединение железа в закисное (Калакуцкий, Дуда,1961). Колонки микроорганизмов, обладающие способностью восстанавливать окисяое железо, выделяли в чистую культуру и поддерживали также на косой агаризоваяяой среде Бромрльда "А". Восстанавливающіую активность микроорганизмов проверяли после выделения в чистую Культуру.; через I И 12 месяцев, а Культура Fusarium oxysporum штамм № I через 4 года. Способность выделенных чистых культур восстанавливать труднорастворимую форму 3-х валентного железа (Ee(0H)s) проверяли яа жидкой среде Бромфильда "А" с добавлением 0,5$ e(0H)g; КН2РО4 -0,05 г; MgS04 7Ы2о - 0,02 г; (NH4 )2so4 - 0,1 г; глюкоза -0,5 г; GaCOg - 0,5 г; дрождевой экстракт Дифко - 0,015 г; диет, вода - 100 мл рН = 7,0-7,2. Для исследования роли гриба Asp. niger в извлечении железа из глинистого минерала - монтмориллонита и горной породы - грани-Петри прикрепляются очень частые стальные проволоки. Частота стальных проволок дается достаточная для точного пересева до 200 колоний микроорганизмов с одной чашки Петри на другую. Этот метод реплик повышает производительность труда микробиолога, и гарантия стерильности в этом случае выше, чем при длительном пересеве одной петлей. та использовали питательную среду следующего состава.» ч .„.... : . m4N03-0,3$; KHgP04-0,3$; MgS04. 71 0 0,05$ и глюкоза -2$ ( Авакян и др., I98I). В других вариантах опытов вместо глюкозы энергетическим материалом для Asp. niger использовали клетчатку гузапаи. Нитратвосстанавливающая способность всех исследуемых микроор ганизмов изучали на среде Гильтая (видоизмененная): KNO3 1,0 г; КН2Р04 - 1,0 г; К2НР04 - 1,0 г; MgR04- 2,0 г; CaCIg 0,2 г; лимоннокислый натрий - 5,0 г; РеС13 - следы. Стерилизация при І атм. в автоклаве. Для выяснения систематического положения выделенных штаммов микроорганизмов пользовались определителями Курсанова (1947), Красильникова (1949), Пидопличко (1953), Литвинова (1967), Билай (1977) и Берги ( Bergey s Manual , 1957, 1974). При определении исследуемых чистых культур микроорганизмов до рода использовали питательные среды МЛА, МПБ, МІЖ, сусло, на среду с никотиновой кислотой, среду Чапека. Индентификацию бактерий штаммов № 12, № 13 и № 14 проводили по методам, описанным Скерманом ( Skerman, 1967).
Изменение физико-химических условий лугово-болотной почвы в процессе ее остепнения
Результаты физико-химических анализов - определения влажности, температуры и окислительно-восстановительного потенциала приведены в таблице 2. Наши наблюдения показали, что в результате проведения дренажной сети уровень почвенно-грунтовых вод медленно, но постоянно понижался и исследуемая суглинистая лугово-болотная почва все более осушалась. Так, уровень почвенно-грунтовых вод за 7 лет нашего ис снизился следования почти на I метр (с 100-110 см до 180-200 см), а влажность почвы по всему профилю уменьшилась(весна и осень) с 20-31% до 13-24%. Температура почвы в апреле и октябре по профилю в среднем колебалась от 14 до 18 С, а в самом верхнем горизонте достигала 27С. Значение рН, определяемое в ненарушенном профиле почвы,на 7-ом году повысилось по всему почвенному профилю с 6,2 до 7,8 и соответственно наблюдалось смещение оглеенного горизонта с 20-40 см на глубину 40-80 см.
Окислительно-восстановительный потенциал ( ЕЬ ) почвы в течение всего периода изменился мало: от 110-230 мв, до 180-260 мв., а в бывшем глеевом горизонте его значение повысилось от 225-230 мв до 235-260 мв (Табл.2), что свидетельствует еще об имеющих место восстановительных процессах. Было отмечено, что характерной особенностью распределения окислительно-восстановительных процессов по профилю почвы является уменьшение его показателей с глубиной.
В целом исследования показывают, что режим окислительно-восстановительного состояния почв формируется в соответствии с особенностями гидротермических условий. Таблица 2 В первые 4 года наших исследований по всему почвенному профилю почвы не обнаруживались нитраты и нитриты, только реакция на NELj была положительной. После освоения почвы на 4-ый год исследований количество определяемого NO3 - составляло от 14,7 до 5 ,(0 мг/кг - осенью, и от 34,0 до 48,8 мг/кг почвы - -весной, с увеличением снизу вверх по всему почвенному профилю (табл.3).
Накопление окисленных форм азота можно считать одним из показателей улучшения аэрации почвы. Результаты определения содержания общего кислоторастворимо-го железа в лугово-болотной почве Гиссарской долины Таджикистана приведены на рисунке I. Наблюдения показывают, что в результате выноса подвижных соединений закисного железа грунтовыми водами в коллекторы и опускания уровня почвенногрунтовых вод, зона оглеения в освоенной лугово-болотной почве постепенно сдвинулась вниз, а общее количество кислоторастворимого железа по всему профилю почвы уменьшилось с 95,0-48,0 мг весной и 70,0-56,0 мг осенью в первый год до 33,0-5,0 мг весной и 20,0-10,0 мг осенью на 7-ой год исследования (в расчете на 100 г сухой почвы). Уменьшение общего количества железа может быть объяснено тем, что в условиях преобла 60 40-50 m
Содержание общего кислоторас творимого железа в лугово-болотной почве. Гисеарсной долины Таджикистана. А. 1-ий год исследования, Б. 7«юй год исследования. 1,3 - весна, 2,4 - осень» і дания восстановительных процессов постоянно происходит переход трехвалентного железа в двухвалентную более подвижную форму,которая, мигрируя, при снижении уровня грунтовых вод удаляется из почвенного профиля. При остепнении исследуемой лугово-болотной почвы условия среды становятся все менее восстановительными, но еще продолж&ся восстановительные процессы, при котором окисное железо переходит в закисное, и при этом железо может мигрировать как в двух- , так и в трех- валентной формах. При сравнении данных первого и последнего годов нашего исследования наблюдается уменьшение содержания Ее f и Ре ., при этом изменяется соотношение Ре t/e _ в сторону относительного увеличения закисного при снижении его абсолютной величины. Такое увеличение закисного железа особенно хорошо выражено в новообразованном глеевом горизонте (40-80 см).
В бывшем оглеенном горизонте происходит окисление закисного железа, в результате чего появляются ржавые бурые пятна гидрата окиси железа. Для гидрата окиси железа характерна ничтожно малая подвижность,что отражается на уменьшении содержания общего кисло-торастворимого железа в этом горизонте.
Как видно из рисунка 2,изменяется и распределение закисного и окисного железа по профилю почвы. В первый год исследования максимум содержания двухвалентного железа приходился на слой 20-40 см, который по морфологическим и другим характеристикам соответствовал оглеенному горизонту. В конце 6-го года исследования,когда оглеен-ный горизонт сдаинулся на глубину 40-80 см,там же наблюдалось и наибольшее содержание закисного железа.Такое изменение,как отмечает Веригина (1953), характерно для почв грунтового типа заболачивания, что соответствует условиям исследуемой почвы.
Соотношение оодержания /Ре в дугово-болотной почве Гиссарской долины Таджикйотана в различные года наблюдений I - ІтяШ год исследования П - 7-ой год исследования в коллекторы почва освобождается от состояния переувлажнения и изменяет свои (физические и химические свойства. При этом в верхних горизонтах начинают преобладать окислительные процессы и наблюдается уменьшение общего количества кислоторастворимого железа по всему почвенному профилю, что является одной из важнейших сторон процесса остепнения лугово-болотных почв. Тем не менее, несмотря на усиление аэробных условий, восстановительные процессы еще продолжаются, что приводит к дальнейшему восстановлению окисного железа и увеличению соотношения е / е t в сторону закисного при снижении его абсолютной величины.
![Этиологическая роль кампилобактеров в структуре острых бактериальных кишечных инфекций у детей в Таджикистане [Электронный ресурс]](/i/i/4703/193414.png "Этиологическая роль кампилобактеров в структуре острых бактериальных кишечных инфекций у детей в Таджикистане [Электронный ресурс] Ахмедова Гульнора Махмуджановна")
