Влияние способа длительного использования агроторфяиых почв на трансформацию химического состава

Важное научное и практическое значение имеет трансформация химического состава антропогенно-преобразованных торфяных почв во времени, у которых в результате длительного антропогенного воздействия снижается мощность органогенного слоя и начинает припахиваться минеральная порода. Из данных, приведенных в табл. 3.6, видно, что за 50 лет при разных способах использования химический состав и плодородие осушенной торфяно-болотной почвы по сравнению с неосушенной существенно трансформировались. Прежде всего следует отметить, что за этот период времени в зависимости от способа использования торфяно-болотной почвы содержание органического вещества в ней снизилось с 83,7 % (неосушенная) до 45,3 % - бессменная культура трав; 17,2 % - культуры севооборота и 5,8% - бессменная культура пропашных.

Таблица 3.6. Влияние способа использования торфяных почв на трансформацию их химического состава

‘Структура севооборота: травы - 50 %, зерновые - 33 % и пропашные - 17 %

В «сработанном» мелкозалежном торфянике в слое 0-20 см при бессменной культуре многолетних трав снизилось по сравнению с исходной неосушенной почвой содержание углерода, азота и кальция в 1,4-1,8 раза и повысилось содержание фосфора калия и магния - в 1,8, 1,4, 2,3 раза соответственно. При этом трансформация химического состава произошла также и в подпахотном (21-40 см) слое почв. В почве, занятой культурами севооборота, в слое 0-20 см концентрация фосфора по сравнению с исходной почвой снизилась в 1,4 раза; углерода, азота и магния - 3-6 раз, кальция - более чем в 20 раз. Особенно существенные изменения в химическом составе торфяно-болотной почвы произошли при использовании ее в бессменной культуре пропашных. По сравнению с аналогичными по генезису почвами, используемых бессменно под травами, в слое 0-20 см в этой почве содержание органического вещества, углерода и азота снизилось почти в 10 раз, фосфора - 5, калия - 2 и кальция - в 9 раз. Еще большие различия наблюдались в химическом составе этих почв слоя 21-40 см.

Важно отметить, что при сработке агроторфяной почве и трансформации ее в другие стадии эволюции содержание азота в органическом веществе снижается как в верхнем, так и в нижележащем слое, который в большей или меньшей степени припахивается. Если в слое 0-20 см почвы, занятой бессменно травами, соотношение C:N приближается к 12 (уровню, характерному для торфяной почвы), то уже в слое 20-40 см на травах, а на других культурах и в слое 0-20 см, значения этого показателя увеличиваются, достигая 24,8 и 44,2 на почвах, занятых пропашными культурами, уровня, характерного для дерново-подзолистых почв. В целом почвы, занятые культурами севооборота, по трансформации химического состава занимают промежуточное положение между почвами, занятыми травами и пропашными культурами.

На примере бывшего мелкозалежного торфяника можно констатировать, что в результате сельскохозяйственного использования и минерализации ОВ торфа происходит не только потеря его ОВ (сработка), изменения водных и физических свойств, но и значительная трансформация его химического состава. Интенсивность количественной и качественной трансформации химического состава торфяных почв усиливается при насыщении посевных площадей пропашными культурами.

Приведенные в табл. 3.7 результаты исследований трансформации запасов химических элементов в слое 0-40 см торфяной почвы за 50 лет под влиянием разных способов ее использования показывают, что по сравнению с неосу-шенной почвой запасы общего азота снизились под травами на 9 %, под культурами севооборота - 39 % и под пропашными - в 5,6 раза. Многократно, особенно при использовании почвы под пропашными культурами, снизилось содержание кальция. В то же время увеличились за счет внесения удобрений и известкования доломитовой мукой запасы фосфора, калия и магния.

Таблица 3.7. Трансформация запасов химических элементов в торфяных почвах в зависимости от способов их длительного использования (слой 0-40 см), т/га

В целом лучшими показателями потенциального плодородия характеризуются почвы, занятые бессменно травами, а худшими - под пропашными культурами. Если запасы элементов питания (азота, фосфора, кальция, магния) в почвах под разными культурами выразить в относительных величинах (травы - 100 %), то уровень потенциального плодородия почв выстроится в следующем порядке: под травами - 100 баллов, культурами севооборота - 53 и пропашными - 20 баллов. Однако следует отметить, что и под травами сформировался достаточно низкий запас калия, что связано с высоким его выносом травами и интенсивной (до 50 кг/га в год) миграцией в нижележащие слои почвы и грунтовые воды.

Таким образом, в результате длительного сельскохозяйственного использования, минерализации органического вещества агроторфяной почвы и припашки подстилающей минеральной породы происходит трансформация ее генетических свойств и химического состава: наиболее высокое содержание химических элементов (углерода, азота, кальция и магния) накапливается в почве под травами, ниже - под культурами севооборота и еще ниже - под пропашными культурами. Соотношение углерода к азоту - показатель, характеризующий степень обеспеченности ОВ азотом и направленность почвообразовательного процесса, в почвах под травами в слое 0-20 см он составляет 11,8, что характерно для торфяных почв, снижается под культурами севооборота до 16,4 и 24,8 - под пропашными, что характерно для дерново-подзолистых почв. Интенсивность трансформации химического состава торфяных почв усиливается, снижая их плодородие при насыщении посевных площадей пропашными культурами. Из химических элементов меньше всего в почве накапливается калия, особенно под пропашными культурами, где его содержание не превышает 0,05 % на сухую массу.