
Ферментативные процессы в почвах
Биокаталитическая активность почв зависит от степени обогащенности их микроорганизмами (табл. 1) и от типа почв. Активность изменяется по генетическим горизонтам. Это связано с содержанием гумуса, типа реакций, окислительно-восстановительного потенциала и других показателей по профилю.
В целинных лесных почвах интенсивность ферментативных реакций в основном определяют горизонты лесной подстилки, а в пахотных – пахотные слои. Все биологически менее активные генетические горизонты, находящиеся под горизонтами А или Ап, имеют низкую активность ферментов. Активность их незначительно возрастает при окультуривании почв. После освоения лесных почв под пашню ферментативная активность образованного пахотного горизонта по сравнению с лесной подстилкой резко снижается, но по мере его окультуривания повышается и в сильно окультуренных почвах приближается или превышает показатели лесной подстилки.
Радиоактивные свойства почв
В почвах и материнских породах присутствует широкий набор радиоактивных элементов (радионуклидов). Они могут быть как естественного, так и антропогенного происхождения. В связи с этим различают естественную и искусственную радиоактивность почв. Она выражается количеством ядерных распадов в единицу времени и измеряется в беккерелях (1 Бк = 1 распад/с) или единицах активности – кюри (1 Кюри = 3,7-1010 Бк).
Естественная радиоактивность
Естественная радиоактивность обусловлена двумя группами радиоактивных элементов – первичными и космогенными. Первичные содержатся в материнских породах и вошли в состав почв. Космогенные поступают в почву из атмосферы. Их образование происходит при взаимодействии космического излучения с ядрами стабильных элементов.
Первичные радионуклиды представлены ураном (238U, 235U), торием (232Th), радием (226Ra), радоном (222Rn, 220Rn), изотопами калия (40К), рубидия (87Rb), кальция (48Са), циркония (96Zr) и др.; космогенные представлены тритием (3Н), бериллием (7Ве, 10Ве) и углеродом (14С).
Все естественные радиоактивные изотопы, как правило, долгоживущие с периодом полураспада 108 –1016 лет. Они испускают альфа- и бета-частицы (Не, е-) и гамма-лучи. Естественная радиоактивность определяется в основном содержанием урана, тория, радия и изотопа калия. В почвах радионуклиды находятся в очень малых количествах, в рассеянном состоянии (уран – 3·10-6 – 5,1·10-4 %; то- рий – 4·10-6– 16·10-4; радий – 1·10-12 – 1,7·10-10; калий– 3,9·10-6 – 3,1·10-5 %). Наблюдается возрастание их концентраций в меридиональном направлении (табл. 1) от подзолистых почв к сероземам.
Таблица 1. Концентрация естественных радиоизотопов в почвах (Тихомиров, 1988)
Валовое содержание радионуклидов в почвах зависит от материнских пород. Например, почвы, сформировавшиеся на обогащенных фосфором породах, содержат повышенные концентрации урана. Содержание естественных радиоактивных элементов в почвах зависит также от степени изменения материнской породы в процессе почвообразования, а количественные изменения по профилю – от типа почвообразования. Оподзоливание, осолодение, лёссивирование, осолонцевание приводят к выносу естественных радионуклидов из элювиальных горизонтов в иллювиальные. В лесостепных почвах и почвах степных областей профильная дифференциация содержания радиоэлементов совпадает с типичными профильными закономерностями изменений в них гранулометрического состава, оксидов железа и алюминия.