Окислительно-восстановительные процессы в почвах

Процессами окисления называются:

1. присоединение кислорода

2. отдача водорода

3. отдача электронов без участия водорода и кислорода.

Обратные процессы объединяются в понятие «восстановление». В общей схеме обычно окисление принято рассматривать как отдачу электронов, а восстановление  как их присоединение.

Для количественной характеристики окислительно-восстановительного состояния почвы используются величину  окислительно-восстановительного потен­циала, который отражает суммарный эффект разнообразных окислительно-восстановительных систем почвы (милливольт).

Окислительно-восстановительный потенциал по отношению к водороду называют Eh:

, где

где R  универсальная газовая постоянная, Дж;

Т  абсолютная температура, ТК,

F  число Фарадея, Кл;

п  число зарядов, переносимых одной частицей (ионом);

[окисл] и [восст]  концентрация окислителей и восстановителей данной системы.

Определяют платиновыми электродами.

Оптимальные условия при Eh = 350-500 мВ для процессов нитрификации. Снижение Eh до 250-200 мВ – приводит к денитрификации.

Сезонная изменчивость водно-воздушного, температурного и микробиологического режимов определяет динамику окислительно-восстановительных процессов в почвах, т.е. их окислительно-восстановительный режим. Под окислительно-восстановительным режимом почв следует понимать соотношение окислительно-восстановительных процессов в почвенном профиле в годичном цикле почвообразования.

Различают след. типы окислительно-восстановительного режима почв:

1) почвы с господством окислительной обстановки (почвы степей, полупустынь и пустынь: черноземы, каштановые серо-коричневые, бурые полупустынные, сероземы, серо-бурые и др.).

2) почвы с господством окислительных условий при возможном проявлении восстановительных процессов в отдельные влажные годы или сезоны (почвы таежно-лесной зоны, почвы влажных субтро­пиков, лиственно-лесной и буроземно-лесной зон);

3) почвы с контрастным окислительно-восстановительным режимом (почзы с явлениями временного избыточного увлажнения. Подзолистые, дерново-подзолистые, бурые лесные, солоди, солонцы и другие типы почв;

4) почвы с устойчивым восстановительным режимом (болотные и солончаки).

Окислительно-восстановительные процессы влияют на плодородие почв и почвообразовательный процесс.

С этими процессами тесно связаны превращение растительных остатков, темпы накопления и состав образующихся органических веществ, а следовательно, и формирование профиля почв.

Знание величины ОВ потенциала почв позволяет судить об общей направленности окислительно-восстановительных процессов и определять необходимость применения мероприятий по регулированию окислительно-восстановительного режима почвы.