Генезис, классификация, строение, состав и свойства болотных почв, структура почвенного покрова и агрономическая оценка

 

Рис.2. Профиль арктической болотной почвы

Почвы имеют тяжелый механический состав, плохо аэрируемы, реакция их близка к нейтральной, отличаются довольно насыщенным поглощающим комплексом.

 

Болотная верховая торфяная почва

Почвы низкозольны, имеют сильнокислую реакцию среды 2,5-3,6), низкую насыщенность основаниями (10-30%) при значительной (80-90 мг-экв на 100 г почвы) емкости поглощения. Содержание валовых форм кальция, калия и фосфора низкое – 0,1-0,7, 0,03-0,08 и 0,03-0,20% соответственно.

В земледелии могут быть использованы после коренных мелиорации. Обычно занимают центральные части верховых болот на водораздельных равнинах и террасах.

 

Профиль почв имеет следующее морфологическое строение: Оч – сфагновый очес, соломенно-желтый или светло-буроватый, состоит из живых или слаборазложившихся стебельков мхов с небольшой примесью опада; T – торфяной горизонт  мощностью свыше 50 см, бурый или  желтовато-бурый, состоит из растительных  остатков, хорошо сохранивших свою  форму, горизонт насыщен водой; G – минеральный, сильнооглеенный  горизонт, сизовато-серый или голубовато-сизый, мокрый, бесструктурный.

Рис.3. Профиль почвы подтипа болотных верховых торфяных

Болотная низинная торфяная почва

 

Профиль почв имеет следующее морфологическое строение: T1 – торфяной горизонт  мощностью 10-15 см, буровато-темно-серый, густо переплетен корнями растений, степень разложения невысокая; Т2 – торфяной горизонт мощностью 20-35 см, темно-бурый или коричнево-бурый; степень разложения торфа довольно высокая, структура непрочно-комковатая, с глубиной увеличивается степень заиленности торфа; А1 – гумусовый горизонт, сизовато-серый, по ходам корней много ржавых полос, примазок и пятен, горизонт насыщен водой; G – минеральный глеевый  горизонт, сизый или оливково-сизый, вязкий, мокрый.

Рис.4. Профиль почв подтипа болотных низинных торфяно-глеевых

 

Реакция почв слабокислая или нейтральная (pHKCl 5,0-6,5), степень насыщенности основаниями – 70-80%. Зольность – более 10%, содержат 1,5-2,0% кальция, 1,6-3,8% азота. Распространены по окраинам низинных болот в депрессиях рельефа в южной тайге и лесостепи.

Сравнительная характеристика свойств типов болотных почв приведена в таблицах 4-5.

Таблица 4

Гранулометрический состав болотных почв

Тип болотных почв	% содержания физической  глины	Разновидность почвы по гранулометрическому составу
Верховые	0-20	песок, супесь
Низинные	30 -50	суглинок, глина

 

Таблица 5

Водно-физические свойства болотных почв

Тип болотных почв	Глубина, см	Плотность почвы, г/см3	Плотность твердой фазы, г/см3	Пористость, %	Запасы влаги, м3/га
Верховые болотные	20-200 и>	0,03 –0,10.	0,5	6-20	70000-300000
Низинные болотные	20-200 и >	0,15–0,20.	0,5	30-40	360000-90000

 

5. Проблемы и рациональное использование почв

 

1. Агрохимическая оценка почв

 

Особенности состава и свойств болотных торфяных почв определяются,  прежде всего, составом и свойствами торфяных горизонтов. Состав глеевых горизонтов в  значительной степени зависит от состава пород: они обычно уплотнены, имеют неблагоприятные физические свойства, содержат подвижные формы закиси железа. Генетическая и агрономическая оценка торфа проводится по степени его разложения, составу  органических  веществ,  содержанию азота, зольности, реакции среды и физическим свойствам. Степень  разложения связана главным образом с интенсивностью биохимического распада растительных  тканей  в  верхнем слое залежи [10].

Результаты агрохимического обследования используются при разработке технологий, рекомендаций и проектно-сметной документации по применению средств химизации, а также научно обоснованном определении потребности и распределении минеральных удобрений на всех уровнях управления сельскохозяйственным производством, при сертификации почв земельных участков и грунтов, при кадастровой оценке земель[18].

Агрохимическая оценка дается по результатам анализов взятых почвенных пробна конкретных территориях. Не имея возможности произвести такие анализы, рассмотрим лишь общие агрохимические свойства основных типов болотных почв (см. таблицу 6).

Анализ таблицы показал что как верховые, так и низовые болотные почвы имеют высокое содержание гумуса, по кислотности верховые болотные относятся к кислым. Содержание азота в анализируемых типах почв составляет 500-200 мг/кг для верховых почв и 3000-4000 мг/кг для низовых болотных почв. Показатели содержания Р2О5 и К2О также отличаются высокими значениями.

Таблица 6

Агрохимическая характеристика почв

Группы болотных почв	Гумус,% от массы торфа	рНс	Нr	S	V, %	Азот	Р2О5	К2О
			м.моль на 100 г
						мг/кг
Верховые болотные	10-15	2,5–3,5	0,7-0,8	3-16	10-30	500-2000	100-400	20-200
Низинные болотные	40-50	5,0-6,5	0,05 -0,1	119-144	70-100	3000-4000	100-400	30-200

 

 

 

2. Неблагоприятные физико-географические процессы и деградация почв, связанная с болотным типом почвообразования

 

В результате хозяйственной деятельности почва часто теряет свое плодородие, деградирует и даже полностью разрушается. Это происходит, когда деятельность человека является нерациональной и экологически необоснованной. Для предотвращения такой деятельности на почву необходимо особое внимание уделять вопросам рационального использования и охраны почв.

Охрана и рациональное использование почв – это система мероприятий, направленных на защиту, улучшение и рациональное использование земель, увеличение плодородия почв и поддержание устойчивости биосферы в целом.

Деградация почв (фр. degradation – ухудшение) – устойчивое ухудшение свойств почвы и связанное с этим сокращение или утрата экологических и производительных функций.

Деградация и полное разрушение почвы могут происходить как в результате природных явлений (извержение вулканов, ураганы, природное изменение условий почвообразования и др.), так и в результате нерациональной хозяйственной деятельности человека. Как правило, она развивается при совместном действии обоих факторов, при этом антропогенное влияние создает предпосылки для активизации природных воздействий. Причина деградации – несоответствие антропогенных воздействий генетическим особенностям, свойствам и режимам почв, условиям естественного формирования ландшафтов[9].

Одним из неблагоприятных физико-географических процессов, ведущих к деградации почвы является заболачивание.

Заболачиванием почвы называют почвообразовательный процесс, приводящий к избыточному увлажнению почвы. Начинается он с изменения водно-воздушного режима, накопления влаги и возникновения анаэробных условий в почве. Выражается в появлении признаков оглеения и в накоплении полуразложившихся растительных остатков торфа. Заболачивание почвы может быть вызвано грунтовыми, склоновыми водами или атмосферными осадками. Значительное влияние на процесс оказывают результаты производственной деятельности человека. Например, уничтожение древесной растительности на севере таёжной зоны ведёт к нарушению водного баланса почв, повышению уровня грунтовых вод и заболачиванию территории. Заболачивание почвы наблюдается в результате подъёма грунтовых вод при гидротехническом строительстве (на побережьях искусственных морей, каналов), а также при неотрегулированном орошении земель и т. д. [21].

Таежная зона наиболее благоприятна с точки зрения болотообразования – при относительно высоких значениях годовых сумм осадков, достаточное количество тепла определяет высокую наземную продукцию растительности. Основная причина заболачивания - изменение водно-воздушного режима в поверхностных горизонтах почвы. Один из почвенных горизонтов становится менее проницаемым для воды. Во время дождей вода долго стоит над ним, создавая избыточное увлажнение. Изменение экологических условий ведет к смене растительности. Приток минеральных вод с окружающих склонов и в виде разгрузки грунтовых вод не дает развиваться мощной залежи торфа (обычно до 1 м). Среди лесных зеленых мхов появляется кукушкин лен. Плотные подушки этого мха надолго задерживают воду и усиливают процесс заболачивания. Причиной заболачивания леса часто является сибирский шелкопряд. Последствия его жизнедеятельности приводят к тому, что деревья остаются без хвои, гибнут и перестают забирать влагу из почвы. Заболачивание лесных вырубок и гарей - явление довольно обычное. Временное заболачивание происходит по той же причине, что и в очагах массового размножения сибирского шелкопряда: деревья, откачивающие воду как насос, уничтожаются. Только через 20-30 лет молодой лес, возобновляющийся на этих местах, снова начинает испарять влагу - и болото исчезает. [25]

В последние десятилетия во всем мире возрастают тенденции деградации почв, в том числе по причине заболачивания (см. приложение 7). Необходима рационализация землепользования, научно-обоснованные мелиорационные мероприятия для дальнейшего предотвращения этого процесса.

 

5.3.Мелиорационные мероприятия

 

Наиболее рациональный и перспективный способ борьбы с постоянным заболачиванием почвы – ее мелиорация закрытым дренажем; временное заболачивание почв можно предотвращать глубокой вспашкой, устройством временных канав, борозд [25].

Что касается мелиорации болотного типа почв – она является необходимым условием, без которого эти почвы не могут быть  использованы в земледелии.

Так по некоторым оценкам площадь болот и заболоченных лесных земель в Сибири и на Дальнем Востоке превышает 110 млн. га. Не менее половины этой площади можно считать вполне пригодной для мелиорации и последующего использования в промышленности, сельском и лесном хозяйстве [17].

Гидроморфмные почвы, какими являются болотные, обладают высоким потенциальным плодородием. Для его эффективной реализации необходимо устранить факторы, лимитирующие продуктивность переувлажненных  земель: избыток влаги в корнеобитаемом слое, высокий уровень  грунтовых вод, недостаток кислорода для развития корневых систем большинства сельскохозяйственных культур; кислая или щелочная реакция почвы, присутствие токсичных легкорастворимых солей, фитотоксичных соединений железа, алюминия; недостаток доступных растениям фосфорных, калийных соединений, меди.  Главное условие использования гидроморфных почв – оптимизация водно-воздушного режима.

После осушения сохранить высокий уровень плодородия почв  можно регулированием влажности верхних слоев почвы в процессе орошения.  Освоение и окультуривание гидроморфных почв имеют ряд  особенностей:  освоение почв сопровождается уменьшением содержания в них  органического вещества вследствие усиления его гумификации.  Чем выше степень разложения торфа, тем плодороднее почва;  на осушенных землях наибольшее значение приобретает поверхностное, а не грунтовое увлажнение пахотных почв, в результате чего в дренажные воды поступает большое количество соединений азота, других химических соединений, вносимых при возделывании сельскохозяйственных культур;  окультуривание сопровождается улучшением технологических  свойств земель, повышением проходимости сельскохозяйственной техники.  Особо следует отметить использование торфа для формирования искусственных антропогенно созданных почв (тепличные почвы), а также в составе органоминеральных удобрений, компостов, в качестве подстилки на скотных дворах [1].