Температура болотной почвы в январе

Болотные почвы наиболее распространены в тундровой и та­ежно-лесной зонах. Встречаются они также в лесостепной и дру­гих зонах. Общая площадь болотных почв в таежно-лесной и тундровой зонах составляет около 100 млн. га. Болотные почвы образуются вследствие заболачивания суши или заторфовывания водоемов. Болотный процесс почвообразова­ния характеризуется торфообразованием и оглеением минераль­ной части почвенного профиля. Развивается он только при усло­вии избыточного увлажнения. Болотные почвы образуются преимущественно в средней климатической зоне с влажным климатом — таежная зона Сибири и Дальнего Востока, северо-запад и север европейской части страны. Однако болота могут возникать и южнее средней полосы Нечерноземья в результате оторфянивания озер и других водоемов.

Торфообразование происходит при накоплении неразложившихся или полуразложившихся растительных остатков в резуль­тате плохо выраженных процессов гумификации и минерализации растительности. Следствием торфообразования является консерва­ция элементов зольного питания. Она заключается в том, что пи­тательные вещества, поглощенные растениями, по причине слабой минерализации растительных остатков не переходят в доступные для других поколений растений формы. Оглеение представляет собой биохимический процесс превра­щения окисного железа в закисное и происходит под действием анаэробных микроорганизмов, отщепляющих от окисных форм соединений часть кислорода.

Различают три вида минерального питания болот — атмосфер­ный, атмосферно-грунтовый и аллювиально-делювиальный. В зави­симости от типа питания и условий образования формируются верховые, низинные и переходные болота, различающиеся как составом растительности, так и почвами.

Верховые болота образуются из переходных болот или при непосредственном заболачивании суши атмосферными или мягки­ми грунтовыми водами. Располагаются верховые болота обычно на плоских, плохо дренированных элементах рельефа с бедными почвами. Содержание растворенных в воде верховых болот питательных веществ очень незначительно, поэтому в таких условиях развивается крайне нетребовательная к элементам питания рас­тительность.

Низинные болота образуются в пониженных элементах рель­ефа, при заболачивании суши жесткими грунтовыми водами или заторфовывании водоемов. В таких водах достаточное коли­чество питательных веществ, поэтому на низинных болотах хорошо развиваются злаки, осоки, зеленые мхи, из древесных пород — черная ольха, береза, ива и т. д. В связи с этим различают зелено-мховые, ольшаниковые, осоковые низинные болота и другие.

В процессе развития низинные болота превращаются в другие типы болот. Происходит это потому, что верхняя часть торфа при нарастании постепенно отрывается от жестких грунтовых вод и питание растений начинает осуществляться за счет мягких атмосферных осадков. В связи с этим меняется состав раститель­ности и низинное болото превращается в переходное.

Переходные болота образуются из низинных или формируются, непосредственно при заболачивании суши, когда увлажнение осу­ществляется попеременно жесткими и мягкими водами. По соста­ву растительности переходные болота занимают промежуточное положение между верховыми и низинными, приближаясь больше к верховым. Переходные болота, в свою очередь, при дальнейшем развитии еще больше отрываются от грунтовых вод и превраща­ются в верховые.

Превращение водоемов в болота происходит по стадиям. В на­чале заболачивания на дне водоема откладывается ил, который приносится с окружающих возвышенностей талыми снеговыми водами и атмосферными осадками. К этому илу примешивается ил, попадающий в воду при размывании берегов. В результате этих многолетних отложений водоем постепенно мелеет.

На второй стадии водоем заселяется планктонными (взвешен­ными в воде) организмами, преимущественно водорослями и ра­кообразными. После отмирания они смешиваются с илом на дне водоемов, увеличивают общую массу отложений и еще больше способствуют их обмелению.

Одновременно со второй происходит и третья стадия — берега и прибрежные пояса водоемов зарастают растительностью, при­крепляющейся к прибрежным и донным отложениям. После отми­рания растения опускаются на дно, разлагаются в анаэробных условиях и образуют торф.

В связи с отложением торфа происходит постепенное обмеле­ние водоема, растительность все дальше и дальше перемещается от берега к середине, что со временем приводит к полному его зарастанию и заторфовыванию. Наконец, наступает последняя, четвертая, стадия, когда водоем превращается в травяное или осоковое болото.

Заторфовывание происходит тем быстрее, чем мельче водоем и чем спокойнее в нем вода. Процесс образования болот широко распространен в зоне ледниковых отложений, где много мелких озер, ручьев и рек с медленно текущей водой.

Почвы низинных болот имеют нейтральную или слабокис­лую реакцию, содержат большое количество азота, высокозольные, с низкой влагоемкостью. Почвы верховых болот, наоборот, кислые, содержат значительно меньше азота, малозольные, но очень влагоемкие. Почвы переходных болот имеют промежуточные свойства.

Торфнизинных болот обладает лучшими физико-химическими свойствами: имеет высокую степень разложения, зольность его достигает 25 % и более, содержание азота — 3—4 %, реакция слабокислая. Содержание фосфора сравнительно невелико и колеблется в широких пределах — от 0,15 до 0,45%. Все торфяные почвы, бедны калием.

Торф верховых болот характеризуется меньшей степенью раз­ложения, его зольность не превышает 5%, он беден элементами питания, реакция сильнокислая.

Торф всех видов болот имеет высокую емкость поглощения, но степень насыщенности основаниями у низинных торфов дости­гает 70—100 %, а у верховых — не превышает 15—20 %. Для тор­фа характерна очень высокая влагоемкость, но особенно она ве­лика у верхового — 600—1200 %. С увеличением разложения вла­гоемкость торфа понижается.

Болотные почвы классифицируют по двум признакам: по при­надлежности к тому или иному типу болота, а в пределах одного типа — по мощности торфяного горизонта. По первому признаку выделяют болотные верховые и болотные низинные почвы, а по второму — торфяно-глеевые и торфяные почвы. Кроме того, в типе верховых болотных почв выделяют род переходные болотные почвы, которые близки по свойствам к вер­ховым и низинным болотным почвам.

Торф и болотные почвы широко используются в сельском хо­зяйстве: торф — как источник органических удобрений, а болот­ные почвы после окультуривания — как сельскохозяйственные угодья. В чистом виде в качестве непосредственного удобрения применяется торф низинный, хорошо разложившийся. Моховой торф верховых болот используется для подстилки в скотных дво­рах. Последующее компостирование с известью, фосфоритной мукой и другими минеральными удобрениями повышает его ка­чество как удобрения. Наиболее ценны для освоения почвы низинных болот. После осушения и проведения культуртехнических и агротехнических мероприятий они становятся высокопродуктивными сельскохозяй­ственными угодьями, которые используются под пашню, сеноко­сы, пастбища.

Болотные почвы

Болотные почвы относятся к интразональным и встречаются во многих зонах. Основные их площади (около 70 млн га) находятся в тундровой и таежно-лесной зонах России.

В более южных зонах они распространены значительно меньше, где приурочены в основном к поймам рек и отличаются зональными особенностями.

Генезис

Образование и развитие болотных почв связано с избыточным увлажнением, возникающим под воздействием поверхностных или грунтовых вод.

Причинами поверхностного переувлажнения может быть застаивание воды в понижениях рельефа (западины, котловины) при ее накоплении за счет поверхностного стока с окружающих повышенных участков.

Вода может застаиваться и на равнинных территориях при отсутствии или слабом проявлении поверхностного стока и наличии водоупорных горизонтов в толще почвы или почвообразующей породе. Например, в случае развития почв на двучленных отложениях с песчано-супесчаной верхней толщей и подстиланием тяжелыми покровными или моренными слабоводопроницаемыми породами.

Переувлажнение почв возникает также при близком залегании к поверхности грунтовых вод. При насыщении почвенных горизонтов до полной влагоемкости создаются условия для появления и развития приспособленной к переувлажнению болотной растительности и образования болотных почв.

Болотные почвы формируются при развитии двух процессов – торфообразования и оглеения. Их часто объединяют под названием «болотный процесс».

Читайте также: Тундрово глеевые почвы температура осадки

В зависимости от проявления процесса торфообразования среди болотных почв выделяют болотные торфяные и болотные минеральные почвы. К последним относятся перегнойно-глеевые и иловато-глеевые.

Основные площади болотных почв представлены болотными торфяными почвами.

Торфообразование

Накопление на поверхности почвы полуразложившихся растительных остатков в результате замедленной их гумификации и минерализации в условиях избыточного увлажнения.

На начальных стадиях заболачивания переувлажнение почв вызывает смену растительности: поселяются влаголюбивые автотрофные растения, которые затем могут сменяться зелеными мхами, кукушкиным льном и наконец сфагнумом.

Возникающие при избыточном увлажнении анаэробные условия резко затормаживают процессы минерализации и гумификации отмирающей растительности. На поверхности почвы начинают накапливаться полуразложившиеся органические остатки, формируя постепенно слой торфа.

Превращение органических веществ при торфообразовании представляет собой сложный биохимический процесс, в котором участвуют различные группы микроорганизмов.

Наибольшее изменение торфяной массы происходит в поверхностном 5-10-сантиметровом слое, где возникает кратковременная аэрация. При этом часть растительных остатков гумифицируется.

Нижележащие слои торфяной массы, находясь в условиях постоянного устойчивого анаэробиозиса, почти не изменяются.

Поэтому в составе органического вещества торфа присутствуют растительные остатки, в разной степени затронутые разложением, частично продукты их гумификации (гумусовые вещества) и промежуточные продукты распада органических веществ отмерших растений.

Прирост торфа в таежной зоне в год составляет 0,27-0,67 см. Степень изменения растительных остатков при торфообразовании в значительной мере зависит от их химического состава (содержания азота, оснований), реакции среды.

Растения

Наиболее распространенными растениями-торфообразователями являются:

Среди полукустарников и древесных —

• багульник,
• клюква,
• вереск,
• ива,
• береза,
• ольха черная и серая,
• сосна обыкновенная,
• ель,
• лиственница и т. д.

Особенно важную роль в торфообразовании играют мхи: гипновые, кукушкин лен и белые сфагновые.

Состав болотной растительности, смена одних группировок другими в большой степени зависят от состава и свойств заболачивающихся почв и переувлажняющих их вод.

При устойчивом переувлажнении богатых почв (дерново-глеевых, луговых и др.) развиваются болотная травянистая растительность, некоторые виды кустарниковых и древесных растений, требовательных к условиям питательного режима.

Такая же по составу болотная растительность развивается и при переувлажнении почв водами, содержащими повышенное количество различных минеральных соединений (бикарбонатов кальция, растворимых форм элементов питания).

На таких участках торфяные горизонты образуются при близкой к нейтральной или слабощелочной реакции, при которой активнее идут процессы гумификации и разложения растительных остатков.

Образующийся при этом торф характеризуется повышенной степенью разложения, большим содержанием в составе органического вещества торфа гумусовых соединений.

Подобные условия обычно создаются в понижениях рельефа (шлейфы склонов, притеррасные поймы и т.д.). В связи с отмеченными особенностями развития болотного процесса такие болота и соответствующие им торфяные болотные почвы получили название низинных.

На водораздельных участках переувлажнение обычно создается за счет застаивания на поверхности или водоупоре в толще почв или породы бедных минеральными веществами вод атмосферных осадков.

В этих условиях устойчиво развиваются малотребовательные растения-торфообразователи — сфагновые мхи, угнетенные формы сосны, березы, багульник, клюква и др.

Бедные зольными элементами и азотом остатки такой болотной растительности формируют слаборазложившийся торф с невысокой долей участия его в составе органического вещества гумусовых соединений. Болота и болотные торфяные почвы, развивающиеся в этих условиях, получили название верховых.

Заторфовывание водоемов

Основной путь образования болотных почв связан с описанными явлениями заболачивания суши под влиянием устойчивого избыточного увлажнения, поселения болотной растительности и формирования торфяных горизонтов.

Образование торфяных болотных почв происходит также при заторфовывании водоемов (озер, заводей рек, стариц и т.д.). При отмирании планктона (водоросли, моллюски и др.) его масса смешивается на дне с минеральным илом, образуя сапропель (гниющий ил).

По мере нарастания толщи сапропеля на нем, начиная с мелководья, у берегов поселяются земноводные растения — камыш, тростник и др. При их отмирании на сапропеле постелено образуется торфяная масса, заполняющая мелководье.

Процесс нарастания торфа усиливается за счет отмирающих остатков плавающих растений — сабельника, телореза и др. При заторфовывании водоемов могут образовываться наиболее мощные торфяники (до 15 ми более).

Оглеение

Постоянное переувлажнение при заболачивании минеральных горизонтов приводит к развитию в них процесса оглеения.

Оглеение (преобразование) — это сложный биохимический восстановительный процесс, протекающий в анаэробных условиях при переувлажнении почв при непременном наличии органического вещества и участии анаэробных микроорганизмов.

Важнейшие явления, протекающие при оглеении, — восстановление элементов переменной валентности (Fe, Mn, S, N и др.), разрушение алюмосиликатов, образование вторичных алюмофер-рисиликатов.

Взаимодействие подвижных продуктов минеральных соединений с активными формами водорастворимых органических веществ и образование подвижных органо-минеральных соединений.

Наиболее характерная черта глееобразования — восстановление окисного железа в закисное. Оно может происходить, по-видимому, как в результате ферментативной деятельности микроорганизмов.

Так и воздействия продуктов жизнедеятельности анаэробной микрофлоры (Н₂, H₂S, масляная кислота и др.) и гумусовых кислот.

При восстановлении окисного железа происходит растворение (снятие) железистых пленок на поверхности почвенных минералов. В результате этого почвенная масса приобретает осветленную сизоватую окраску, свойственную исходным минералам.

Такая окраска усиливается и за счет образования вторичных алюмофер-рисиликатов, в состав которых входит закисное железо. Поэтому горизонты, где развиваются устойчивые процессы оглеения, имеют сизоватую, грязно-зеленоватую или голубоватую окраску. Такие горизонты называют глеевыми.

Если оглеение носит периодический характер и сменяется развитием окислительных процессов или не достигает высокой интенсивности, то обычно сплошного глеевого горизонта не образуется, а формируется горизонт с отдельными сизовато-зеленоватыми и ржаво-охристыми пятнами.

Такие горизонты называют глееватыми. Процессы оглеения развиты не только в собственно болотных почвах, но и во многих типах почв, относящихся к полу-гидроморфным (луговые, глеево-подзолистые, дерново-глеевые, солоди и др.).

При оглеении Мп восстанавливается до Мn 2+ . Повышенные его количества токсичны для растений. При устойчивом оглеении сера восстанавливается до HiS, FeS.

Значительным превращениям при оглеении подвергаются соединения азота и фосфора. При оглеении развивается процесс денитрификации, что может вызвать значительные потери азота почвы и вносимых удобрений.

Изменение фосфатного режима обусловлено образованием в оглеенных горизонтах фосфатов закиси железа типа вивианита, а при периодической смене восстановительных процессов окислительными — накоплением труднодоступных растениям фосфатов окисного железа.

Оглеение вызывает дезагрегацию почвенной массы. Глеевые горизонты характеризуются высокой плотностью. Таким образом, оглеение существенно ухудшает условия питательного режима и физические свойства почв. Для их улучшения требуется коренное изменение водно-воздушного режима.

Если оглеение возникает в верхних горизонтах в случаях поверхностного их переувлажнения и носит временный характер, то такое его проявление приводит к развитию элювиально-глеевого процесса.

Элювиально-глеевый процесс, развиваясь в условиях контрастного водного режима, характеризуется:

1. контрастным проявлением окислительно-восстановительных процессов в верхних горизонтах профиля — резким снижением ОВ-потенциала в период временного переувлажнения с последующим повышением потенциала при просыхании почвы и нарастании аэрации;
2. превращением органических веществ с образованием большого количества подвижных и агрессивных форм — фульвокислот, низкомолекулярных кислот, полифенолов;
3. образованием подвижных восстановленных форм железа и марганца, а в условиях кислой реакции и подвижных соединений алюминия;
4. активным взаимодействием агрессивных органических веществ с компонентами минеральной части почвы с образованием водорастворимых комплексных органо-минеральных соединений и их миграцией с нисходящим или боковым током воды.

Читайте также: Опыт количество солей в образцах почвы

Указанные особенности элювиально-глеевого процесса определяют широкое его участие в образовании осветленных элювиальных горизонтов в почвах с явлениями временного поверхностного избыточного увлажнения (подзолистых, болотно-подзолис-тых, солодях, серых лесных, глеевых и др.).

Строение профиля и классификация

Профиль болотных торфяных почв подразделяют на следующие генетические горизонты:

• А₀ или Оч — слой лесной подстилки, или очес — не затронутый разложением поверхностный слой моховой растительности;
• Т —торфяный горизонт, подразделяемый на подгоризонты Т₁, T₂ и другие в зависимости от ботанического состава растений, составляющих торф, и от степени его разложения.

Торф торфяного горизонта может быть слаборазложившимся (торфяный — Т Т ), среднеразложившимся (перегнойно-торфяный —Т пт ) и сильноразложившимся (перегнойный — Т п ).

В торфяном горизонте возможно видимое значительное накопление оксидов железа (охристый горизонт), вивианита (вивианитовый горизонт), луговой извести, водорастворимых солей (солончаковый горизонт) и других веществ.

Ниже торфяного слоя расположен глеевый горизонт Г (G), который обычно в верхней части окрашен в серые тона натечным органическим веществом из торфяного слоя.

Болотные торфяные почвы подразделяют на два типа: болотные торфяные верховые и болотные торфяные низинные почвы.

Болотные торфяные верховые почвы расположены преимущественно в тундровой зоне и в подзонах северной и средней тайги. Образуются чаще всего на водоразделах в условиях застойного увлажнения атмосферными водами.

Основная растительность — сфагновые мхи, полукустарнички (морошка, клюква, багульник, голубика и др.), а также угнетенные древесные породы (ель, сосна, береза).

Тип этих почв подразделяют на два подтипа:

• болотные верховые торфяно-глеевые,
• болотные верховые торфяные.

Болотные верховые торфяно-глеевые почвы имеют мощность торфяного слоя от 20 до 50 см, развиваются на периферии верховых болот или в относительно небольших бессточных понижениях водоразделов.

Болотные верховые торфяные почвы отличаются более мощным торфяным слоем (> 50 см), занимают основную часть верховых болот.

Выделяют три рода верховых торфяных почв:

1. обычные — торфяный слой состоит из сфагнового или кустарниково-пушициевого торфа;
2. переходные остаточно-низинные засфагненные характеризуются более разложившимся торфом нижней его части;
3. гумусово-железистые развиваются на песках и имеют под слоем торфа сильно ожелезненный коричневый или ржаво-коричневый гумусово-железистый горизонт.

На виды делятся: по мощности торфяного слоя — на торфянисто-глеевые (Т от 20 до 30 см), торфяно-глеевые (Т 30-50 см), торфяные на мелких торфах (Т 50-100 см).

Торфяные на средних торфах (Т 100-200 см) и торфяные на глубоких торфах (Т > 200 см); по степени разложения торфа (верхние 30-50 см) — на торфяные — степень разложения

Состав и свойства

Особенности состава и свойств болотных торфяных почв определяют показателями состава и свойств торфяных горизонтов.

Состав глеевых горизонтов разнообразен и в значительной степени зависит от гранулометрического, минералогического и химического составов пород и почв, на которых сформировались торфяные почвы.

Общими их особенностями являются неблагоприятные физические свойства (дезагрегированность и уплотненность) и наличие закисных форм железа.

Генетическую и агрономическую оценку торфяных почв проводят по мощности торфяного слоя и следующим показателям торфа: степени разложения, ботаническому составу, составу органического вещества, содержанию азота, зольности и составу зольных элементов, реакции и физическим свойствам.

Степень разложения — важную характеристику торфа — определяют по относительному содержанию (в %) продуктов распада тканей, утративших клеточное строение.

Ее устанавливают специальными анализами торфа, изучением строения растительных остатков под микроскопом. В полевых условиях степень разложения можно определить глазомерно (табл. 40).

Чем выше степень разложения торфа, тем ценнее агрономические качества торфяных почв как объекта возможного земледельческого освоения.

Торф верховых болотных почв имеет слабую или среднюю степень разложения, а низинных — чаще всего высокую.

40. Признаки различной степени разложения торфа

Степень разложения		Основные признаки состояния торфа
%	Тип торфа
55	Весьма сильноразложившийся	Торф продавливается между пальцами в виде грязеподобной черной массы. Вода не отжимается. Растительные остатки совершенно неразличимы

Органическое вещество

Оно составляет основную часть (в среднем 85-95 %) торфа. В верховых болотных почвах оно представлено преимущественно целлюлозой, гемицеллюлозой, лигнином и воскосмолами. Торф этих почв слабо гумифицирован; гумусовые вещества составляют 10-15 % общего С, в их составе преобладают ФК.

Торф низинных болотных почв хорошо гумифицирован, в нем до 40-50 % гумусовых веществ, в составе которых преобладают гуминовые кислоты.

Торф болотных почв богат азотом (от 0,5-2,0 % в верховых и до 3-4 % в низинных почвах), но он содержится в трудномобилизуемых формах.

В торфе верховых болотных почв азот представлен в различных азотсодержащих соединениях исходных растительных остатков, в торфе низинных почв — в значительной части и азотом гумусовых веществ.

По запасам и формам соединений азота низинные болотные почвы более ценны по сравнению с верховыми как объект освоения и использования торфа для приготовления удобрений.

Реакция торфа верховых болотных почв кислая, а низинных колеблется от слабокислой до слабощелочной (в низинных карбонатных почвах). Лишь сульфатные низинные торфяные почвы имеют крайне кислую реакцию (рН«а 1,1—3,0).

Все виды торфа имеют высокую емкость поглощения катионов (от 80—90 до 130—200 мг • экв), но различаются по гидролитической кислотности и насыщенности основаниями. У верховых почв V= 10-30 %, а у низинных — 70-100 %.

Зольность торфов

Имеет важное агрономическое значение, так как в составе золы присутствуют зольные элементы питания (Р, К, Са, Mg и др.). В то же время повышенное содержание оксидов железа, водорастворимых солей в составе золы торфа резко снижает его качество.

Зольность торфов верховых болотных почв наиболее низкая (2-5 %), низинных — составляет от 5-10 % у обедненных (переходных) до 30-50 % у высокозольных.

В верховых болотных почвах состав и содержание зольных элементов определяются зольностью исходных растительных остатков, а в низинных в большой мере зависит от гидрогенной аккумуляции веществ и степени заиления торфа.

Наиболее важными компонентами золы являются фосфор, калий, кальций. Фосфор в торфе содержится в основном в органической форме и в небольших количествах (0,1-0,4 %), за исключением некоторых травянистых и ольшаниковых болот, в торфе которых фосфор может накапливаться в виде вивианита до 2-8 % на сухое вещество торфа.

Все виды торфа бедны калием. Содержание кальция в торфе верховых болот невелико, а в торфе низинных почв — в среднем 2-4 %, достигая в карбонатных родах 30 % и выше.

В торфе определенных видов содержится значительное количество железа (5-20 % и более в пересчете на Fe₂0₃); в засоленных торфяных почвах содержится до 2 % водорастворимых солей.

Торфяные горизонты болотных почв имеют специфические физические свойства: низкие показатели плотности, высокую влагоемкость, слабую водопроницаемость и теплопроводность. Влагоем-кость низинного торфа колеблется от 400 до 900 %, верхового — от 1000 до 1200%.

Читайте также: Засуха вызывает снижение запасов продуктивной влаги в почве

Режимы

Целинные торфяные почвы имеют болотный застойный или грунтово-болотный слабопромывной водный режим. В естественном состоянии торф насыщен водой и пористость аэрации наблюдается кратковременно в самом верхнем 5-10-сантиметровом слое в период летней подсушки торфяника.

В таких условиях резко ухудшается воздушный режим: снижается газообмен между почвенным и атмосферным воздухом, в составе почвенного воздуха возрастает содержание СО₂ (до 3-6 %) и падает содержание кислорода (до 13-17 %).

Для целинных почв характерен окислительно-восстановительный режим с господством восстановительных процессов по всему профилю.

Тепловой режим определяется основными тепловыми свойствами торфяных почв и зависит от их широтного местоположения.

Высокая теплоемкость и низкая теплопроводность торфа определяют недостаточную теплообеспеченность торфяных почв. Значительное содержание в них воды требует большого количества тепла на их нагревание по сравнению с минеральными почвами.

Поэтому торфяные почвы относятся к холодным почвам. Зимой они позже промерзают, а летом позже оттаивают.

Отмеченные особенности гидротермического и ОВ-режимов торфяных почв характеризуют эти почвы в естественном состоянии как биологически малоактивные.

Повышенная биологическая активность наблюдается только в самом поверхностном слое в отдельные короткие периоды улучшения его аэрации. Продолжительность таких периодов и интенсивность биохимических процессов нарастают от северной тайги к лесостепи и далее на юг.

Сельскохозяйственное использование

Рассмотренная выше сравнительная характеристика состава и свойств торфа верховых и низинных болотных почв раскрывает их агрономические особенности.

Наиболее ценными в сельскохозяйственном отношении являются болотные низинные почвы. Торф этих почв имеет высокую зольность, значительную гумифицированность, большое содержание азота и более благоприятную реакцию.

Использование болотных торфяных почв в сельском хозяйстве может идти в двух направлениях: как источника органических удобрений и как объекта для освоения и превращения их в культурные высокопродуктивные угодья.

Существует два способа использования торфа для приготовления органических удобрений: для приготовления подстилочного навоза и приготовления компостов. В качестве подстилки для скота используют малоразложившийся моховой торф.

Он хорошо впитывает навозную жижу и газы, устраняя тем самым потери самого ценного компонента удобрений — азота. Торфяной навоз по своим удобрительным качествам превосходит соломенный.

При компостировании к торфу добавляют известь, фосфоритную муку, растворимые минеральные удобрения или биологически активные вещества (фекалии, навоз и др.).

Для непосредственного удобрения используют только хорошо разложившийся торф. Особо ценны вивианитовые и карбонатные торфы (для кислых почв).

После осушения, культуртехнических и агротехнических мероприятий болотные торфяные почвы могут быть превращены в ценные сельскохозяйственные угодья.

Так, на окультуренных низинных торфяных почвах Яхромской поймы (Московская обл.) получают сена до 9,0-12,0 т/га при 2-3 укосах, кормовых корнеплодов до 70,0-90,0 т/га, картофеля 20,0-27,0 т/га, высокие урожаи овощных и других культур.

При освоении и последующем использовании болотных низинных торфяных почв первостепенное значение имеет создание оптимального водно-воздушного режима.

За счет правильно выбранной нормы осушения и поддержания уровня грунтовых вод на заданной глубине с учетом требований отдельных групп сельскохозяйственных культур.

Норма осушения

глубина зеркала грунтовых вод после проведения осушительных мелиорации. В среднем для зерновых культур она составляет за весь период вегетации 70—80 см, для овощных, силосных —80-100, для трав — 60-80 см.

Для торфяных почв характерен большой запас недоступной влаги (30-40 % ПВ). Нижний предел оптимального увлажнения составляет для большинства культур 55-60 % ПВ. При снижении влажности до этой величины необходимо дополнительное увлажнение (полив дождеванием или за счет регулирования уровня грунтовых вод).

При осушении водный режим торфяных почв изменяется от болотного в целинных почвах до промывного торфяного в северной тайге, периодически промывного в южной и периодически выпотного торфяного в лесостепи. В увлажнении пахотного слоя значительно возрастает роль атмосферных осадков и верховодки.

Под влиянием осушения изменяется тепловой режим торфяных почв: в целом он ухудшается, так как в верхних горизонтах осушенных почв возрастает объем пор, заполненных воздухом, который проводит тепло хуже, чем вода.

Осушение и обработка торфяной почвы (глубокая вспашка, фрезерование и другие приемы) существенно изменяют воздушный, окислительно-восстановительный и микробиологический режимы.

В пахотном слое возрастает аэрация, усиливаются окислительные процессы, повышается биологическая активность. Профиль мелиорируемой почвы расчленяется на два слоя:

• верхний — пахотный горизонт (иногда и часть подпахотного) высокой биологической активности, развития окислительных процессов и биохимического разложения органического вещества торфа;
• нижний — капиллярно-насыщенный влагой, сохраняющий в значительной мере свойства и режимы целинной торфяной почвы.

Оптимальная мощность зоны окисления (Eh > 400 мВ) составляет: для многолетних трав 20-40 см, для зерновых, силосных, кормовой свеклы 40-60, для сахарной свеклы, кормовой моркови 50-80 см.

В северной и средней тайге происходит более резкое ухудшение теплового режима; здесь длительно (в ряде случаев постоянно) сохраняются мерзлые, водонепроницаемые горизонты, значительно ослабляющие биохимические процессы.

Поэтому в северной тайге биологически активна только верхняя, часть пахотного слоя (до 10 см), а в средней тайге — слой мощностью 15-20 см.

В этих подзонах особое значение при освоении торфяных почв наряду с удалением избытка воды и регулированием верховодки приобретают тепловые мелиорации (пескование, глинование, регулирование снежного покрова и др.), повышение биологической активности торфа путем внесения удобрений и известкования.

В южной тайге и лесостепи биохимические процессы протекают активно, поэтому важной задачей здесь является регулирование запасов органического вещества торфа, темпов его минерализации путем двустороннего регулирования водно-воздушного режима и посева многолетних трав.

Главное богатство торфяных почв — слой торфа. Постоянная, хотя и медленная, сработка торфа таит в себе опасность вывода из слоя торфяных почв вследствие полного расхода торфа при его постепенной минерализации.

Поэтому регулирование процессов разрушения и накопления органического вещества является обязательным приемом правильного и длительного использования торфяных почв. Решения этой задачи достигают соблюдением норм осушения, чередованием культур в севообороте и обработкой почвы.

Исключительная роль многолетних трав в поддержании наиболее благоприятного баланса органического вещества в почвах определяет обязательное их включение в севооборот на осушенных торфяных почвах, где они должны занимать не менее 50 % севооборотной площади в травопольно-зерновых и овощных севооборотах и до 70-80 % в кормовых и лугово-пастбищных (Ефремов).

Мелкозалежные торфяники следует отводить под культурные сенокосы и пастбища.

При неправильном осуществлении осушительных и других мероприятий при освоении и использовании торфяных почв возможно развитие следующих негативных явлений:

• переосушка почв и возникновение ветровой эрозии,
• ухудшение водного режима прилегающих территорий,
• повышение концентрации химических веществ (в том числе нитратов) — компонентов удобрений и других химикатов в дренажных водах и загрязнение водоемов.

Естественные массивы болотных торфяных почв имеют большое природоохранное значение: в формировании водного режима сопредельных территорий, водных источников и рек, как ценные угодья для естественных ягодников и лекарственных растений и т. д. Поэтому часть болотных массивов должна быть сохранена в их природном состоянии.

Контрольные вопросы и задания

1. Какова сущность процессов оглеения и торфообразования?
2. Сопоставьте состав и свойства болотных верховых и низинных торфяных почв и дайте им агрономическую оценку.
3. Расскажите об особенностях использования болотных торфяных почв.