УДК 631.41

ВЛИЯНИЕ УРОВНЯ ГУМУСИРОВАННОСТИ
НА ДИФФУЗИЮ ИОНОВ В ПОЧВАХ

А.Д.Фокин, Д.А.Князев

Московская сельскохозяйственная академия им. К.А.Тимирязева,

Ранее, на основании модели элементарной структурной ячейки гумусового вещества, предложенной Шультеном-Шнитцером были выполнены теоретические расчеты, дающие основание предполагать повышенную интенсивность диффузионных потоков ионов через фазу набухших гумусированных гелей по сравнению с фазой почвенного раствора [Д.А.Князев, А.Д.Фокин, В.Д.Князев, 2002].

В рамках проверки предложенной гипотезы были выполнены экспериментальные исследования диффузии ионов ³⁶Cl^- и ¹³⁷Cs⁺ в образцах почв разного уровня гумусированности: 1) дерново-подзолистая, суглинистая, А1, гумус – 2,4%; 2) илистая фракция образца 1, гумус – 3,6%; 3) чернозем обыкновенный суглинистый, А1, гумус – 6,2%;

4) илистая фракция образца 3, гумус – 7,7%; 5) дерново-подзолистая, суглинистая, ВС, гумус – 0,1%; 6) материал глино-гумусовой кутаны образца 5, гумус – 2.2%.

Изучалась кинетика возрастания концентрации иона в одном из двух объемов, первоначально не содержащем исследуемый ион. Объемы были разделены почвенной мембраной толщиной 1 мм и площадью 7,1 см².

Диффузия ³⁶Cl^- протекала существенно интенсивнее ¹³⁷Cs⁺, за 200-240 часов наблюдения происходило выравнивание концентраций в обоих объемах. В случае ¹³⁷Cs⁺ за 240 часов концентрация в камере измерений не превышала 30% от равновесной.

Среди почв по минимальной скорости диффузии ³⁶Cl^- выделялся наименее гумусированный образец из горизонта ВС дерново-подзолистой почвы, в котором расчетная среднестатистическая скорость диффузионного переноса ³⁶Cl^- составляла 0,5-0,7 мм/час, тогда как во всех других, более гумусированных образцах была в 2-2,5 раза выше.

По минимальной скорости диффузии ¹³⁷Cs⁺ также выделялись наименее гумусированные образцы 5 и 6, в которых расчетная скорость диффузионного переноса составляла 0,004-0,008 мм/час при максимальной скорости порядка 0,04 мм/час в горизонте А1 дерново-подзолистой почвы.