Трансформация агрофизических свойств торфяных почв разных стадий эволюции

После осушения снижение содержания ОВ и увеличение зольности агро-торфяных почв является неизбежным процессом. Его интенсивность зависит от целого ряда факторов, воздействие каждого из которых не постоянно во времени. Поэтому для принятия решений по рациональному использованию этих почв на разных стадиях их трансформации важно знать закономерности изменения свойств торфяных почв под воздействием разных факторов. С. Г. Ско-ропанов [126], А. П. Лихацевич и др. [56, 151 и др.], П. К. Черник и др. [34]

C. М. Зайко [27], Р. Г. Слагада [131], Э. Н. Шкутов и др. [138], исследуя зависимость изменения плотности торфяных почв от увеличения зольности, пришли к выводу, что максимальная интенсивность процесса уплотнения торфа наблюдается сразу после осушения, затем она поступательно снижается. После осушения, под действием капиллярных сил, возросшей величины нагрузки от веса вышележащих слоев, происходит уплотнение торфа и снижение мощности органогенного слоя. Как отмечает Э. II. Шкутов и др. [138], после 85 лет сельскохозяйственного использования среднемощиой агроторфяной почвы при оптимальном состоянии регулирующей и проводящей мелиоративной сети, существующая плотность пахотного слоя в дальнейшем будет изменяться незначительно.

Кроме указанных факторов на процесс уплотнения оказывает воздействие сельскохозяйственная техника, а в пахотном слое - и обработка почвы. Результаты проведенных исследований показали, что на площадях, где не происходила припашка подстилающих торф минеральных грунтов, степень зольности изменяется незначительно. П. К. Черник отмечает [34], что при изучении потерь ОВ торфа в процессе сельскохозяйственного использования следует учитывать сильную изменчивость показателей свойств торфа как по глубине, так и по площади. Необходимо учитывать, что граница между торфом и подстилающим минеральным грунтом, как правило, размыта, а в переходной зоне часто залегает прослойка заторфованных грунтов, содержание ОВ в которых может в несколько раз превышать содержание в слое торфа такой же толщины. Под воздействием припашки минерального грунта, когда толщина слоя торфа становится соизмеримой с глубиной пахотного слоя, зольность органогенного слоя резко возрастает.

В исследованиях А. П. Лихацевича и др. [54-56, 58, 151 и др.] установлена зависимость увеличения зольности и плотности от трансформации ОВ и снижения мощности органогенного слоя почвы. Выявлена тесная связь между изменением зольности и плотностью почвы в слое 0-30 см.

Н. И. Смеян и др. [137 и др.], используя сравнительный метод, позволяющий установить изменение физических и водных свойств в зависимости от степени сработки торфа, установил (табл. 2.1), что в результате осушения торфяноболотных почв и последующего их сельскохозяйственного использования происходит уплотнение пахотных горизонтов. Плотность твердой фазы торфяно-минеральных и особенно минеральных почв, образовавшихся после сработки торфа, приближается к ее значениям для минеральных естественных почвенных образований (2,33-2,54-2,74 г/см³). По мере увеличения зольности от 25,18 до 98,48 % увеличивается также и объемная масса - от 0,36 до 1,25 г/см³, общая скважность вновь образованных почв снижается, а скважность аэрации увеличивается.

Таблица 2.1. Влияние степени сработки торфа на водно-физические свойства пахотных горизонтов антропогенно-преобразованных торфяных почв*

‘Цитируется по Н. И. Смеяну и др. [137].

Рис. 2.7. Зависимость плотности торфяных почв от содержания в них органического вещества (слой 0-20 см)

Рис. 2.8. Влияние содержания органического вещества на массу почвы (слой 0-25 см)

В наших исследованиях [98 и др.] по оценке влияния сработки торфа на потери органического вещества, изменение плотности и веса пахотного слоя антропогенно-преобразованных торфяных почв установлено, что при снижении содержания ОВ в диапазоне от 87,3 до 2,5 % плотность увеличивается от 0,18 до 1,37 г/см³, а вес пахотного слоя (0-25 см) возрастает от 450 до 3425 т/га. Выявлены закономерности (рис. 2.7, 2.8), отражающие зависимость увеличения плотности и веса пахотного слоя при сработке агроторфяной почвы и увеличении ее зольности, описываемые соответствующими уравнениями регрессии:

У)= - 0,3828х² - 0,03х + 1,34; R² = 0,98;

У₂ = 0,414х² - 66,7х + 3349; R² = 0,92;

где и У₂- плотность почвы (г/см³) и вес пахотного слоя (т/га) соответственно; х - содержание в почве ОВ в диапазоне 2,5-87,3 %.

Приведенные данные показывают, что при снижении содержания в почве ОВ менее 40 %, особенно менее 20 %, интенсивность увеличения плотности и веса пахотного слоя почвы стремительно возрастает. Эти данные являются основой для оценки запасов элементов питания в агроторфяных почвах разных стадий эволюции и более точного определения оптимальных доз удобрений на планируемую урожайность на каждом отдельно взятом поле.