Накопление железа в почвах

Накопление и осаждение железа в почвах два тесносвязанных процесса. Для осаждения требуются изменение рН и Еh растворяющих ионов, а так же окисление двухвалентного железа в трёхвалентное в результате бокового притока вод, капиллярного поднятия, смены реакции среды по профилю почв и кор выветривания и окисления. Этот процесс установлен для тропических [23].

В умеренных областях происходят теже процессы, за учётом того, что возможны разные вариации, разная их выраженность. Окисляются двухвалентные ионы железа и железоорганические комплексы. Окисление может происходить при поднятии грунтовых вод в зоне их разгрузки, при фильтрации через грубозернистые породы; при отсутствии питания органическими соединениями, необходимыми для органо-минеральных комплексов, усиление дренирования. Особенно чётко влияние кирас проявляется при сменах влажных и сухих или в умеренных зонах теплых и холодных сезонов. Как неоднократно было сказано, смена среды кислой на нейтральную или щелочную способствует осаждению железа. В этих усовиях подвижное железо коагулирует в сгустки, явяющиеся клеем, из которых в дальнейшем образуются конкреции, слои, кирасы, ортштейны. Явления эти в почве проходят и в вертикальном, и в горизонтальном направлении. Осаждение железа в вертикальном направлении обуславливается сменой бескарбонатных толщ на карбонатные, изменением грануометрического состава почв(например, лёгкий на тяжёлый), но всё же в отличии от горизонтального накопления железо аккумулируется меньше. Горизонтальная смена приурочена, в основном, к бровкам террас, т.е. переход от более высоких (кислые растворы) частей суши к более низким (менее кислые растворы).

Железо, постоянно подвергаясь дегидратации и гидратации из-за смены гидротермических режимов, аккумулируется в почвах, находясь в различных состояниях и формах соединений: ионном коллоидном, аморфном, окристаллизованном. Оно представлено окисями, гидроокисями, комплексными соединениями. Всё это разнообразие определяется физико-химическими и биохимическими процессами, происходящими в почве, условиями формирования самих почв и степенью выветрелости самой почвы. Когда почва подвергается обесструктуреванию, минерализации гумуса, то преобладают окристаллизованные формы железа и при всём этом выделение определённого железистого минерала, среди множества окристаллизованных форм достаточно трудно, что обусовлено сложностью механизма превращения окристаллизованных форм. Кроме увлажнения и дреннированности почв, окристаллизованные формы зависят от растительности и от почвообразующих пород.

Миграция железа в почве происходит, исключительно, в ионном, коллоидном и хелатном состояниях. Мобилизация идёт в восстановительных условиях, при активном участии микроорганизмов и некоторых органических соединений. Гумусовые кислоты и низкомолекулярные органические кислоты (щавелевая, уксусная)водных и органических остатков, непосредственно, учавствуют в миграции жеелза.

Таким образом, выделение различных форм соединений железа, выявление их качественных и количественных различий в почвах могут служить объективными диагностическими показателями процессов, обусловливающих формирование почв, а их соотношение и распределение определяют типовые и подтиповые генетические различия почв. В этом большая перспективность системактического изучения содержания железа и динамики его соединений в почве.

Зависимость содержания и распределения железа от биоклиматических русловий

Биоклиматические условия, и особенно гидротермические режимы почвообразования, довольно чётко отражаются на всех соотношениях групп и форм соединений железа в основных типах почв. Это отражение наиболее ярко отображается в генеральной закономерной смене горизонтальных биоклиматических зон в пределах северного полушария, особенно на территориях удалённых от океанических пространств. Последние, как известно, нарушают и осложняют закономерное формирование зональных биоклиматических и почвенных систем[9, 10, 17, 23, 40].