АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ КИСЛОРОДНОГО СОСТОЯНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ПАХОТНЫХ ПОЧВ В УСЛОВИЯХ АТМОСФЕРНОГО УВЛАЖНЕНИЯ

Представлены результаты исследования параметров окислительно-восстановительной устойчивости пахотных почв Польши и чувствительности различных их видов к гидрооксигенной деградации. Показано, что важным свойством почв является их окислительно-восстановительная устойчивость, выраженная двумя темпоральными показателями t ₄₀₀ и t ₃₀₀, измеряемыми временем удерживания Eh на уровне +400 мВ (восстановление нитратов) и +300 мВ (восстановление окислов трехвалентного железа). Эти окислительно-восстановительные реакции выполняют роль буфера, замедляющего переход переувлажненных почв в состояние аноксии, а участвующие в них окислы являются натуральными аккумуляторами кислорода в почвенной среде. Для условий промывного водного режима построена модель параметризации гидрооксигенных условий этих почв с учетом соотношения между этими показателями и гидрофизическими свойствами пахотных почв. Представлены некоторые результаты обследований минеральных пахотных почв Польши, характеризующие их гидрооксигенные условия. Так, усредненные показатели t ₄₀₀ для почв с температурой +20 °С в пахотном слое колеблются от< 1 до 1,5 дня, в подпахотном – от< 1 до 3 дней, в подпочвенном – от< 1 до 5 дней; для t 300 – 0,5–4,5, 1,0–9,0, 1,0–12,0 дня соответственно. Для Tppw в пахотном слое они достигают 3,0–4,5 дня, в подпахотном – 3,0–8,0 дня, а в подпочвенном – 4,0–19,5 дня [4]. Приведенные параметры используются для совершенствования калибровки осушительных дренажных систем с учетом потребности корректировки кислородного состояния пахотных почв с промывным водным режимом. В выводах обращено внимание на целесообразность углубления знаний относительно кислородного режима минеральных пахотных почв, его агроэкологического значения и мелиоративной корректировки. Эта корректировка должна соответствовать модифицированной парадигме осушительных мелиораций, которая означает, что непосредственной причиной ограничения жизнедеятельности растений и почвенной биоты является недостаток кислорода, а не излишек воды в почве. Агроэкологической составляющей мелиоративной регулировки кислородного режима пахотных почв является возможность их охраны от потерь потенциала плодородия, которыми являются нитраты, а также оксиды железа – натуральные аккумуляторы кислорода в почвенной среде, предохраняющие ее в условиях переувлажнения от состояния аноксии. 

1. Oxygenology in outline / W. Stępniewski [et al.]. – Lublin : Inst. of Agrophysics of the Pol. Acad. of Sciences, 2005. – 121 p.

2. Gliński, J. Pobieranie tlenu i wydzielanie dwutlenku wegla w środowisku glebowym / J. Gliński, W. Stępniewski, S. Łabuda. – Wroclaw : Zakł. Nar. im. Ossolińskich, 1983. – 72 s. – (Problemy Agrofizyki ; N 39).

3. Znaczenie warunków tlenowych w programach melioracyjnych / J. Gliński [et al.] // Problemy agrofizyki / Pol. Akad. Nauk, Inst. Agrofizyki. – Wroclaw, 1992. – N 67. – S. 65–84.

4. Ostrowski, J. Ocena i kartograficzna prezentacja wrażliwości gleb ornych na hydrooksygeniczną degradację / J. Ostrowski, C. Sławiński, R. Walczak // Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie / Inst. Melioracji i Użytków Zielonych w Falentach. – Falenty, 2004. – T. 4, z. 2a. – S. 185–200.

5. Ostrowski, J. Glebowo-wodne uwarunkowania i bilansowanie przestrzennych potrzeb melioracji gruntów ornych z zastosowaniem techniki komputerowej = Soil and water determinants and balancing spatial requirements for arable land reclamation with the use of computer technique / J. Ostrowski ; Inst. Technologiczno-Przyrodniczy. – Falenty : Wydaw. ITP, 2016. – 173 s. – (Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. Rozprawy naukowe i monografie ; N 42).

6. Кауричев, И. С. Типы окислительно-восстановительного режима почв / И. С. Кауричев // Почвоведение. – 1979. – № 3. – С. 35–45.

7. Stępniewska, Z. Właściwości oksydoredukcyjne gleb ornych Polski / Z. Stępniewska / // Problemy Agrofizyki. – 1988. – N 56. – 124 с.

8. Агрономическая оценка окислительно-восстановительного состояния почв / В. И. Савич [и др.] // Почвоведение. – 2004. – № 6. – С. 702–712.

9. Oxydation-reduction (redox) properties of soils / J. Gliński [et al.]. – Lublin : Pol. Acad. of Sciences Press, Branch in Lublin, 2012. – 127 p.

10. Ostrowski, J. Nadmiary wody opadowej i niedotlenienie gleb ornych Polski = Excess rainwater and hypoxia of arable soils in Poland / J. Ostrowski, L. Łabędzki ; Inst. Technologiczno-Przyrodniczy. – Falenty : Wydaw. ITP, 2016. – 121 s. – (Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. Rozprawy naukowe i monografie ; N 43).

11. Denitrification rate in soils as affected by their redox potential / Z. Stępniewska [et al.] // J. of Water a. Land Development. – 2000. – N 4. – P. 163–173.

12. Островски, Я. Поведение нитратов в условиях временного переувлажнения, нарушающего кислородный режим минеральных пахотных почв Польши / Я. Островски // Системы интенсификации земледелия и биотехнологии как основа инновационной модернизации аграрного производства / Владмир. науч.-исслед. ин-т сел. хоз-ва ; редкол. : Л. И. Ильин [и др.]. – Суздаль, 2016. – С. 143–155.

13. Ревут, И. Б. Физика почв / И. Б. Ревут. – Л. : Колос, 1964. – 319 с.

14. Atlas oksydoredukcyjnych właściwości gleb ornych Polski / Z. Stępniewska [et al.] ; Inst. Agrofizyki Pol. Akad. Nauk w Lublinie, Inst. Melioracji i Użytków Zielonych. – Lublin ; Falenty : IA PAN, IMUZ, 1997. – 11 s.

15. Gliński, J. Wskaźnik odporności gleb na redukcję / J. Gliński, Z. Stępniewska // Zeszyty problemowe postępów nauk rolniczych / Pol. Akad. Nauk, Wydz. Nauk Rol., Lesnych i Weterynaryjnych. – Warszawa, 1986. – Z. 315 : Agrofizyczne wlasciwosci srodowiska glebowego. – S. 81–94.

16. Ostrowski, J. Badania i ocena warunków glebowo-przyrodniczych dla potrzeb melioracji gruntów ornych / J. Ostrowski // Biblioteczka “Wiadom. IMUZ” / Inst. Melioracji i Uzytkow Zielonych. – Falenty, 1976. – N 52. – S. 55–124.

17. Bank próbek glebowych reprezentujących gleby mineralne Polski / J. Gliński [et al.]. – Wroclaw : Zakł. Nar. im. Ossolińskich, 1991. – 61 s. – (Problemy Agrofizyki ; N 66).

18. Hydrophysical Characteristics of Mineral Arable Soil of Poland / R. Walczak [et al.] // Acta Agrophysica. – 2002. – N 79. – S. 1–64.