CC BY
25УДК 631.425.3 (438)
КИСЛОРОДНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ И ВОЗМОЖНОСТЬ ЕГО КОРРЕКТИРОВКИ НА ПРИМЕРЕ ПАХОТНЫХ ПОЧВ ПОЛЬШИ
Януш Островски, д. с-х. н — Институт Технолого-Природоведческий Фаленты, Польша
E-mail: j.ostrowski@itp.edu.pl
С начала 50-ых до половины 90-ых годов прошлого века в Польше для улучшения условий сельскохозяйственного использования земель и повышения их плодородия в широком масштабе проводили осушительные мелиорации пахотных почв. Закрытый дренаж был выполнен на площади свыше 4 млн. га. Диагностика переувлажненных почв была основана на морфологических признаках почв, свидетельствующих об их аноксии. Паралельно проводили научные исследования по совершенствованию параметрической оценки аноксии пахотных почв, измеряемой окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП). Полученные результаты были использованы для разработки новой парадигмы осушительных мелиораций, сформулированной на агроэкологических основах с преимуществом учета кислородного состояния почв, так как избыток воды непосредственно не вызывает гибели растений и деградации почв. В результате были найдены и параметры окислительно-восстановительной устойчивости почв и их гидрооксигенной деградации определены для климатических условий Польши.
Ключевые слова: водная мелиорация почв, кислородный режим почв, окислительно-восстановительные свойства почв, аноксия почв
Практические наблюдения водно-воздушных условий, обеспечивающих правильное функционирование агроэкосистем, указывают на необходимость регулировки водного режима переувлажненных почв для улучшения их сельскохозяйственной пригодности и продуктивности. Излишек воды в почве ограничивает возможность её агротехнической обработки, а также получение ожидаемого урожая.
Такая обстановка относится, прежде всего, к агро-условиям Нечерноземной зоны России, где количество поступающей в почву влаги превышает её испарение, создавая временное переувлажнение почвы (н.п. третья категория почв Ивановской области) [1]. В Польше, характеризующейся таким типом агроклиматических условий, этот недостаток устраняют путем мелиоративных мероприятий с применением закрытого дренажа, который выполнен на площади около 4 млн. га пахотных почв. Их переувлажнение связано со слишком высоким уровнем грунтовых вод. Но на преобладающей территории оно обусловлено излишним накоплением воды из осадков в верхним слое почв, сформированных на двухчленных (песчанисто-суглистых) или однородных (с более тяжелым механическим составом и замедленным коэффициентом фильтрации) ледниковых наносах. Исходя из этого, главным критерием и показателем необходимости применения дренажа почв принято считать излишнее содержание воды в пределах корневой зоны растений. Мелиоративное устранение временного переувлажнения улучшает агротехническое состояние почв и стимулирует вегетацию возделываемых культур. Следует однако обратить внимание, что производство растительных плодов можно
№ 2 (76) 2016
вести и в беспочвенной среде - в условиях гидропоники. Это подтверждает тезис, что излишек воды непосредственно не является ограничительным фактором жизни растений.
Особенностью растительных организмов является их обитание в окружении газовой фазы (наземная часть), жидкой (вода, почвенный раствор) и твердой (почвенный каркас) - корневая система. Существуют различия в потреблении компонентов газовой фазы -СО2 и О2. Из атмосферного воздуха растения непосредственно употребляют СО2 надземной частью, а кислород - путем диффузии почвенного раствора. Кислород имеет существенное значение в возбуждении метаболических процессов у живых организмов. Корни растений и микроорганизмы получают его из воздуха, находящегося в почвенных порах. Если все почвенные поры заполнены водой и использован весь растворенный в ней кислород, в почве возникает аноксия - недостаток кислорода, которой сопутствует развитие восстановительных процессов, разрушающих минеральную часть почвы и вызывающих её обеднение питательными элементами (азотом) и интоксикацию почвенной среды (двухвалентное железо) и возникновение парниковых газов (N20) [2,3,4].
Раскрытие и исследование этих явлений повлияло на модификацию парадигмы осушительной мелиорации, выраженной тезисом, что непосредственной причиной гибели растений в условиях переувлажения почвы является не излишек воды, а недостаток доступного им молекулярного кислорода. Сформулированная парадигма ставит новые задачи перед осушительными мелиорациями, придавая им статус регулятора содер-
ВлаЭишрсШ Земледелец,!)
Рис. 1. Изменение потенциала Eh в условиях продолжительной аноксии почвы
жания в почвах свободной (гравитационной) воды, с целью создания оптимального для возделываемых растений кислородного режима почв.
Цель работы - исследование параметризации кислородного режима почв и использование предлагаемых параметров для определения условий агроанок-сии минеральных почв в условиях их атмосферного водоснабжения, а также для калибровки дренажных систем.
Изменения кислородного состояния почв обусловливают динамику и направление окислительно-восстановительных процессов, а их морфологическим проявлением являются признаки оглеения и наличие железистых новообразований [5- 9]. На основе изучения этого явления разработан оригинальный способ балловой оценки потребностей пахотных минеральных почв в мелиоративном осушении [10]. Он основан на качественных показателях и применяется в практике для мелиоративной диагностики, но не поставляет количественных параметров для калибровки дренажных систем.
Корни и микроорганизмы извлекают кислород из почвенного раствора путем диффузии, его содержание в этом растворе пополняется из воздуха, заполняющего свободные почвенные поры. Если вода полностью вытеснит воздух, а запас кислорода в почвенном растворе будет исчерпан, то корни растений подвергаются стрессу, который может привести к их отмиранию. В этих условиях почва переходит в состояние аноксии с тенденцией развития восстановительных процессов. Параметром, определяющим его состояние, служит широко известный окислительно-восстановительный потенциал (Е^, отражающий энергетический эффект отдельных окислительно-восстановительных реакций.
Этот потенциал можно считать индикатором кислородного состояния почвы.
Известно, что в почве с беспрепятственным доступом к молекулярному кислороду Eh > + 600 мВ. Подвергая почвы аноксии в лабораторных условиях, замечено, что по мере удлинения периода кислородного голодания Eh понижается не плавно, а скачкообразно [2], задерживаясь на некоторое время на уровне около +400 мВ, +350 мВ и +300 мВ. Это соответствует реакциям восстановления нитратов, окислов марганца и железа при участи, главным образом, почвенной биоты. Дополнительно установлено, что время удерживания Eh на определенном уровне зависит от температуры почвы, глубины взятого образца и генетических особенностей почв [11], включая натуральное содержание восстанавливаемых реагентов. Такое поведение потенциала Eh схематически иллюстрирует рисунок 1 [2]. На основе этих наблюдений выдвинут тезис, что искомым показателем может быть производная по времени окислительно-восстановительного процесса, которую можно считать свойством почвы, соответствующим её окислительно-восстановительной устойчивости. Принято её параметризировать продолжительностью времени ^00, в течение которого (после залития почвы водой) происходит понижение потенциала Eh с +600 мВ до +300 мВ [12]. Если это время более продолжительно, чем натуральная оттекаемость почвы (скорость удаления воды из «гравитационных пор»), то почва не нуждается в дренаже, а если же оно короче, то её водно-воздушный режим требует мелиоративной корректировки, предотвращающей возникновение процессов восстановления железа. Присутствие излишка ионов двухвалентного железа токсически воздействует на вегетацию сельскохозяйственных культур.
Содержание в почве определенного количества железа - это весьма положительное явление с экологической точки зрения. Окислы трёхвалентного железа служат натуральным аккумулятором относительно легкодоступного кислорода, предназначенного для использования биотическим фактором в процессе восстановления. После устранения недостатка кислорода в почве, восстановленное двухвалентное железо присоединяет кислород, приводя почву в первичное состояние путем осаждения в почвенном профиле нерастворимых полуторных окислов железа. Однако, при продолжительном полном насыщении водой и аноксии почвы, растворимая в воде двуокись железа может быть удалена за пределы почвенного профиля, что безвозвратно лишает почву этого положительного экологического свойства.
Нужно отметить, что при падении Eh до +400 мВ (рис. 1) происходит восстановление окислов азота, понижающее хозяйственную эффективность азотных удобрений и обедняющее почву запасами нитратного азота. Следовательно, по мнению автора, осушительные мелиорации противодействуют гидрооксигенной деградации почвы, вызванной нарушением её кисло-
№ 2 (76) 2016
ВлаЭимгрскт Земледелец*
Атмосферный осадок (Р)
\ \ I
Почва
Р< (СР\Л/-АР\Л/) Р = (СР\Л/-АР\Л/) Р > (СР\Л/-АР\Л/)
М\Л/=0 ТМш=0 М\Л/>0 ТМи/>0
Р<(РР\Л/-АР\Л/) \Л/6=0 Р>(РР\Л/-АР\Л/) \ZVGX) Тррш > 0 (Т^+Тррш) > о
).-. ~ 0 Трр^А/ Тррж < 1 ^300 Тщг + Трры ^ Л Тму? + Тррк ^ ^
Трруу = 0 ^300 Тррж <1 ^300 Трр\м >1 ¿300 ¿300 С300 ^300
условия ГИПОКСИИ условия ЭНОКСИИ условия гипоксии условия аноксии
Рис. 2. Модель кислородных условий в почве
родного баланса водным фактором. Выражается она, главным образом, потерями азота и железа в условиях переувлажнения. Её экологическим последствием станет повышенная эмиссия N20, являющегося опасным парниковым газом.
Таким образом, кислородное состояние почвы является истинным агроэкологическим фактором, а вода служит его регулятором, управляемым с помощью мелиорации. Всё это определило потребность поиска параметра необходимого для этого управления. Свойством почвы, обусловливающим её кислородное состояние, служит влагоемкость, а точнее количество воды, удаляемой из почвы гравитационными силами, заполняющей почвенные поры между увлажнением соответствующим полной и полевой влагоемкости, которое блокирует поступление воздуха и вместе с ним молекулярного кислорода в почву.
Исследования, проведенные физиками-почвоведами из Института агрофизики Польской академии наук при участии автора, показали, что параметром соответствующим ^ , служит оттекаемость (скорость удаления воды из „гравитационных" пор) почвы, а точнее время Tppw, в течение которого почва переходит из состояния полной влагоёмкости в состояние полевой
влагоемкости, вызывая её самонасыщение кислородом. В первой фазе гидрофизических исследований определены соответствующие свойства пахотных почв [13], их полная и полевая влагоемкость, а также коэффициенты фильтрации при различном состоянии насыщения водой. В дальнейшем, на основе этих характеристик, используя формулу Ван Генухтена-Нильсона [4], почвоведы из Института агрофизики ПАН построили модель и алгоритм для расчета параметра Тррж [15].
Таким образом, стало возможным определить параметр, характеризующий чувствительность почв к ги-дрооксигенной деградации, выраженный показателем Dho и рассчитываемым по формуле:
^о = Тррш / ^00 '
Он служит количественным критерием оценки потребности почвы в дренаже в случае, когда Dho > 1. Это соответствует поставленной гипотезе возникновения аноксии, выраженной неравенством ^00 < Тррж. При этом разница Тррж - ^00 определяет время ускорения стока „гравитационной" воды с помощью дренажа с необходимой части почвенного профиля (корневой зоны) и насыщения её воздухом, содержащим молекулярный кислород.
Показателем устойчивости почвы к аноксии служит
№ 2 (76) 2016
Владимирский Земледелец,!)
1. Упрощенная схема кислородного режима почв и его корректировки мелиоративным путем
Трехфазное состояние почвы ОВП Еh Содержание доступного кислорода в почве Окислительно-восстано-вительные реакции в почве Производственная способность почвы Мелиоративная оптимизация кислородного режима почвы
Уравновешенное - соответствующее полевой влаго-емкости почвы +700мВ +600мВ Оптимальное содержание кислорода в почвенном воздухе и растворе Беспрепятственное аэробное дыхание корней и почвенных микроорганизмов Оптимальная для данной почвы Не нужна
Неуравновешенное без нарушения твердой фазы - соответствующее полной влагоемкости почвы +600мВ +400мВ Производственный кислород только в почвенном растворе Аэробное дыхание корней и почвенных микроорганизмов до исчерпания молекулярного кислорода в почвенном растворе Оптимальная для данной почвы с тенденцией к ограничению Допустимое осушение, предотвращающее полное насыщение водой высоко-про-дуктивных почв
+400мВ +300мВ Непродуктивный кислород доступный из восстанов-ления нитратов Бескислородное дыхание корней, снабжение кислородом микроорганизмов путем восстанов-ле-ния нитратов Ограниченная непродуктивным использованием нитратов Рекомендуемое осушение, предотвращающее потери азотных удобрений
Неуравновешенное с повреждением твердой фазы - соответствующее полной влагоемкости почвы <+300 мВ Непродуктивный кислород из восстановления окислов марганца и железа Отсутствие кислорода для дыхания корней,развитие восстановитель-ных процессов снабжающих кислородом анаэробные микроорганизмы Ограниченная токсикацией почвенного раствора и отмиранием корней Необходимое осушение, улучшающее газообмен в почве и предотвращающее деградацию почвы
соотношение времени перехода почвы от состояния полного насыщения водой до состояния полевой вла-гоемности путем вертикального стока „гравитационной" воды ко времени падения Eh до +300 мВ.
При моделировании этого процесса приняты следующие условия:
- явление происходит в условиях плоского рельефа, и все атмосферные осадки проникают вглубь почвы;
- в модели не учитывается поверхностного испарения и использования растениями воды и кислорода, так как размещение дренажной сети имеет стационарный характер и не зависит от возделываемого растения;
- время Tppw удлиняется в связи с возникновением избытка воды на поверхности почвы полностью насыщенной водой. Построенная с учетом этих условий схематическая модель, представлена на рисунке 2.
Условные обозначения:
CPW - полная влагоемкость почвы;
PPW- полевая влагоемкость почвы;
APW - временная (актуальная) влагоемкость почвы;
NW - излишек воды на поверхности почвы;
WG - оттекаемая „гравитационная" вода;
Tppw - время вертикального стока „гравитационной" воды;
TNW - время вертикального стока воды, накопленной на поверхности почвы;
t 300 - время падения потенциала Eh до +300 мV (аноксия - восстановление окислов железа).
Следует добавить, что в модели показатель t 300 можно заменить на t 400 (времия падения Eh от + 600 мV до +400 мV), который соответствует восстановлению нитратов - начало аноксии (недостаток кислорода доступного корням растений). В настоящее время параметры дренажной сети соответствуют предотвращению восстановления трехвалентного железа.
Принимая такую модель за основу мелиоративных мероприятий, сохраняющих гипоксию почв и обеспе-
Владимгрскт ЗемлеШеф
№ 2 (76) 2016
2. Величины параметра t300 для некоторых пахотных почв
Почвенные единицы Слои почвы Потенциальная окислительно-восстановительная устойчивость (сутки) при разной температуре почвы
+ 4 °С + 10 °С + 15 °С + 20 °С
Лёссовые черноземы пахотный < 10 < 3 1-2 < 1
подпахотный 15-25 3-5 < 2 < 2
подпочвенный 10-20 2-5 2-5 < 2
Темноцветные дерновые почвы пахотный 15-20 3-5 2-3 1-2
подпахотный 15-25 5-7 2-5 2-4
подпочвенный 20-40 5-10 2-5 2-4
Тяжелосуглинистые аллювиальные почвы пахотный < 20 5-7 2-3 1-2
подпахотный 15-25 5-7 2-5 2-4
подпочвенный 20-40 5-10 5-10 4-8
Среднесугли-нистые бурые почвы пахотный 15-20 5-7 3-5 2-3
подпахотный > 25 > 10 5-8 4-6
подпочвенный > 40 15-20 5-10 4-8
Среднесугли-нистые поверх-ностнооглеен-ные почвы пахотный > 20 7-10 7-10 > 3
подпахотный > 25 > 10 > 8 > 6
подпочвенный 20-40 10-15 5-10 > 8
чивающую их продуктивность, и экологическую сохранность, построена схема рассматриваемых факторов (табл.1). Она объединяет трехфазное состояние почв и показатели доступности молекулярного кислорода с производственным состоянием почв и целесообразностью его улучшения мелиоративным путем.
Следующий этап исследований заключался в практическом подтверждении изложенных выводов путем получения соответствующего опытного материала. Эту задачу решали совместными усилиями Институт агрофизики ПАН и Институт мелиорации и луговодства (в настоящее время переименованный на Технолого-природоведческий институт) с 1985 по 2005 год.
Для начала были собраны почвенные образцы из 1000 почвенных профилей, характеризующих пахотные почвы Польши. Эту работу соответственно с подготовленной методикой выполнили почвоведы-мелиораторы из проектных бюро мелиорации, которые описали эти разрезы и отобрали около 3000 образцов с нарушенной структурой и 10000 герметических цилиндров с ненарушенной структурой. Таким образом, в Институте агрофизики ПАН был создан банк почвенных образцов [16], необходимых для выполнения лабораторных работ, характеризующих окислительно-восстановительные и гидрофизические свойства пахотных почв параметризованных неравенством t300 и Tppw. Банк представляет собой совокупность статистически обоснованного количества почвенных образцов, отражающего пространственное участие 29
генерализованных почвенных разностей в структуре почвенного покрова пахотных угодий Польши в масштабе 1:2500000.
Параметризация t300 стала пионерским мероприятием и потребовала особенной методической разработки [4]. Так как величина ^ зависит от температуры и глубины почвы, то принято её характеризовать до глубины 100 см в пахотном, подпахотном и подпочвенном слоях при следующих температурах почвы:
+4 °С - термические условия неблагоприятные для вегетации,
+10 °С - температура, характерна для инициальных фаз развития с-х растений,
+15 °С - приблизительная средняя температура вегетационного периода,
+20 °С - температура соответствующая условиям полной вегетации в течении летних месяцев.
Перед опытами, для того чтобы устранить воздействие условий, связанных с естественным состоянием почвенных образцов, провели стандартизацию, заключающуюся в просеивании почвы через сито с диаметром ячеек 0 1 мм. После этого они были засыпаны в отдельные герметические бюксы, залиты водой в пропорции 1:1 и подвержены инкубации при определенных температурах, измеряя динамику падения потенциала Eh пока он не достигнул +300 мВ, определяя для каждого образца величину ^ в сутках. Усредненные для отдельных почв результаты объединены в диапазоны времени с целью их использования для
№ 2 (76) 2016
Владимирский Земледелец,!)
3. Усредненные величины Dho и оценка чувствительности к гидрооксигенной деградации некото-
Почвенная единица Усредненные величины Dho в слое: Оценка чувствительно-сти
пахотном подпахотном подпочвенном
Лёссовые черноземы 0,17 0,28 0,20 BW*
Лессовидные бурые и элю-вированные почвы 0,43 0,20 0,54 BW
Темноцветные, дерновые почвы 0,60 0,75 0,60 BW
Тяжелосуглинистые, аллювиальные почвы 0,60 0,75 1,33 Ш
Пылевато- суглинистые поверхност- нооглеенные почвы 0,33 0,91 1,09 Ш
Песчанисто- суглинистые поверхност- нооглеенные почвы 1,80 1,20 0,75 MW
Легкосуглинистые бурые почвы 1,50 1,80 1,85 N
*Обозначение символов в тексте.
картографических целей. Фрагмент этих результатов иллюстрирует таблица 2. Эти данные послужили для дальнейшей компьютерной обработки и их картографического представления в Атласе окислительно-восстановительных свойств пахотных почв Польши [17].
Следует уточнить, что полученные результаты определяют потенциальную устойчивость почв, которая зависит только от их генетических свойств. В полевых условиях ^ будет в существенной степени зависеть от фазы развития и вида возделываемого растения.
Вторым искомым компонентом для расчета Dho был показатель Тррж (время вертикального стока «гравитационной» воды). Для его определения использовали цилиндры, заполненные образцами почв с ненарушенной структурой. Искомым параметром Тррж служит время, в течение которого почва изменит свое состояние от полной до полевой влагоемкости. Сопутствующий этому явлению сток воды имеет неравномерный характер с убывающим трендом, связанным с увеличением сосущей силы почвы в условиях одностороннего вертикального потока воды, на который не воздействует
уровень грунтовых вод.
Для математического описания этого явления в Институте агрофизики ПАН разработали соответствующую модель стока „гравитационной" воды, основанную на отображении движения воды с использованием мономерных уравнений первого ряда (порядка) с учетом плотности потока воды, зависимой от коэффициента фильтрации и потенциала почвенной влаги pF (логарифм числа сантиметров столба воды, соответствующего давлению, с каким почва связывает воду [15]), рассчитанного по уравнению Ван Генухтена. Составлена компьютерная программа для решения этой модели, содержащая выше представленные уравнения, что позволило на основе полученных опытных данных рассчитать параметр Tppw для рассматриваемых почв. В последствии, имея числовые значения ^00 и Тррж, рассчитан показатель Dho для трех слоев исследуемых почв, принимая в качестве оценки чувствительности пахотных почв к гидрооксигенной деградации следующие критерии:
N - почвы нечувствительные к гидрооксигенной деградации, в которых во всем профиле Dho > 1;
MW - почвы малочувствительные к гидрооксигенной деградации, в которых условие Dho < 1 отмечено только в одном диагностическом слое (пахотном, подпахотном или подпочвенным);
W - почвы чувствительные к гидрооксигенной деградации, в которых показатель Dho < 1 отмечен в двух диагностических слоях;
BW - почвы очень чувствительные к гидрооксигенной деградации, в которых Dho < 1 отмечено во всем почвенном профиле.
Оценка некоторых почв по показателю Dho представлена в таблице 3.
Полная числовая характеристика параметра Dho представлена в коллективной работе с участием автора [15]. Но даже в приведенных данных обозначена обратная связь между окислительно-восстановительной устойчивостью и податливостью к гидрооксиген-ной деградации пахотных почв. Полученные на основе усредненных величин Dho оценки чувствительности почв к гидрооксигенной деградации были введены в почвенно-картографическую базу данных, а после авторского опрограммирования алгоритма, объединяющего эти оценки с данными по структуре почвенного покрова, стало возможным в автоматической компьютерной процедуре получить соответствующую тематическую карту [15].
Таким образом, представленный в статье материал в достаточной степени поясняет и подтверждает сущность поставленной польскими почвоведами цели, заключающейся в совершенствовании научных основ осушительной мелиорации и, так называемой, оксигенологии почв [18]. Следует особенно подчеркнуть, что неоспоримое значение потенциала
Владишрскш ЗемлеШеЩ)
№ 2 (76) 2016
Eh для параметризации кислородного состояния почвенной среды, в течение долголетних независимых исследований подтвердили в ряде своих публикаций российские почвоведы, о чём свидетельствует фундаментальная статья В.К.Савича и др. [9]. Считая обоснованными, взаимосвязи, можно предположить, что она будет основой для дальнейших исследований в области технических решений осушительных мелиораций, являющихся антропогенным фактором оптимизации агроэкологических условий полеводства.
Литература
1. Шрамко Н. В. Биологизация земледелия и изменение плодородия дерново-подзолистых почв Нечерноземья// Владимирский земледелец, 2012, № 3 (61).- С. 7-8.
2. Glinski J., St^pniewska Z., St^pniewski W., Banach A., 2012: Oxydation-reduction (Redox) properties of soils. Polish Acad.ofSci., Branch of Lublin, p.129.
3. Ostrowski J., Glinski J., St^pniewska Z., St^pniewski W., Szmagara A., 2000: A contribution to the assessment of potential denitrification in arable mineral soils of Poland. Journal of Water and Land Development № 4, Pol.Acad. of Sci., pp. 175-183.
4. Glinski J., St^pniewska Z., 1986: An evaluation of soil ressistance to reduction processes. Pol.J.Soil Sci. 19, pp. 15-19.
5. Kubiena W.I., 1953: Bestimmungsbuch und Systematik der Boden Europas. Stuttgart, p. 392.
6. Siuta J., Motowicka-Terelak T., 1969: The origin systematics of ferruginous and in present-day soils. Biuletyn Peryglacjalny nr 18.pp.209-257.
7. Кауричев И.С. Типы окислительно-восстановительного режима почв// Почвоведение, 1979, № 3.- С. 35-45.
8. Зайдельман Ф.Р. Морфоглеегенезис, его визуальная и аналитическая диагностика// Почвоведение, 2004, № 4.- С.389-398.
9. Савич В.И., Кауричев И.С., Шипов Л.Л., Николь-
ский Ю.Н., Романчик Е.А. Агрономическая оценка окислительно-восстановительного состояния почв// Почвоведение, 2004, № 6.- С.702-712.
10. Островски Я. Почвенно-мелиоративные исследования в Польской Народной Республике// Почвове-дение,1972, № 12.- С. 116-126.
11. St^pniewska Z., 1988: Wtasciwosci oksydoredukcyjne gleb ornych Polski. Окислительно-восстановительные свойства пахотных почв Польши. Problemy Agrofizyki z.56, p. 124.
12. Glinski J., St^pniewska Z., 1986: Wskazniki odpornosci gleb na redukcj^. Показатели устойчивости почв к восстановлению. Zesz.Probl.Post.Nauk Rol. z.315, PWRiL, pp. 81-94.
13. Witkowska-Walczak B., Glinski J., Stawinski C., 2012: Hydrophysical properties of soils, Polish Academy of science, Branch in Lublin,p. 132
14. Van Genuchten M.Th., Nielsen D.R., 1985. On describing and predicting the hydraulic properties of unsaturated soils. Ann. Geophys. 35, pp. 615-628.
15. Ostrowski J., Walczak R., Stawinski C., 2004: Ocena i kartograficzna prezentacja wrazliwosci gleb ornych na hydrooksygenicznq degradacjq. Оценка и картографическое изображение чувствительности почв к гидроокси-генной деградации. Woda-Srodowisko-Obszary Wiejskie. T.4. Z.2a (11), pp. 185-200.
16. Glinski J., Ostrowski J., St^pniewska Z., St^pniewski W., 1991: Bank probek glebowych reprezentuj^cych gleby mineralne Polski. Банк почвенных образцов минеральных почв Польши. Problemy Agrofizyki z.66, Ossolineum, p. 61.
17. St^pniewska Z., St^pniewski W., Glinski J., Ostrowski J., 1997: Atlas oksydoredukcyjnych wtasciwosci gleb ornych Polski. Атлас окислительно-восстановительных свойств пахотных почв Польши. IA PAN, IMUZ. pp. 11-33 карты.
18. St^pniewski W., St^pniewska Z. 1998: Oxygenology as a new discipline in the environmental sciences (a proposal for discusion). Int.Agrophysics 12, pp. 53-56.
OXYGEN REGIME OF SOILS IN NON-CHERNOZEM ZONE AND POSSIBILITES OF ITS ADJUSTMENT PROVED IN ARABLE LANDS IN POLAND
Yanush Ostrovski
There were carried out drainage melioration procedures of arable lands in Poland from the 50th and up to 90th of the XX century in order to improve the conditions of agricultural lands usage and increase their fertility in a broader scale. Close drainage was applied on the territory of more than 4 mln hectares. The diagnostics of water-logged soils was based on morphological soils characteristics, which proved their anoxia. At the same time there were carried out researches on improvement of parametrical assessment of arable lands anoxia which is measures in reductive-oxidative potential (ROP). The findings were used for working-out of a new paradigm of drainage meliorations, which was formulated on agroecological base with oxygen soils state put senior to others, for water surplus alone does not cause plants death and soils degradation. As a result came new parameters of reductive-oxidative soil resistance and its hydro-oxygenic degradation was assessed particularly for climatic conditions in Poland.
Keywords: soils water melioration, soils oxygen regime, soils reductive-oxidative characteristics, soils anoxia.
№ 2 (76) 2016
B/ia5uMipckm ЗешебЪдецТз
