Особенности трансформации фракционного состава азота под влиянием разных способов использования агроторфяной почвы

Как уже упоминалось выше, в научной литературе встречается значительное количество данных о влиянии способа сельскохозяйственного использования осушенных торфяных почв на трансформацию их морфологического строения и водно-физических свойств. Однако результатов исследований, посвященных установлению закономерностей трансформации фракционного состава азота, важнейшего участника почвообразовательного процесса торфяных почв и источника питания растений, под влиянием различных способов их использования, с чем связана и оценка их потенциального и эффективного плодородия, не встречено. Такие данные могут быть наиболее объективным показателем при оценке факторов, способствующих деградации торфяных почв и разработке рекомендаций по более эффективному использованию антропогенно-преобразованных торфяных почвенных комплексов в земледелии и при применении удобрений, а также служить одним из диагностических признаков при идентификации этих почв при проведении почвенных исследований.

Несомненную научную и практическую значимость представляют результаты исследований по установлению влияния способов многолетнего использования агроторфяных почв на особенности трансформации их фракционного состава азота. Из приведенных в табл. 3.13-3.15 данных видно, что за 50 лет при разных способах использования агроторфяных почв в них произошло снижение по сравнению с торфяно-болотной содержания всех фракций азота. Однако под травами эти изменения произошли в меньшей степени, а под бессменной культурой пропашных - в наибольшей. Установлено, что по сравнению с торфяно-болотной почвой при использовании торфяника в течение 50 лет под травами в слое 0-20 см содержание общего азота снизилось на 47 %, в севообороте - 82 % и пропашными - на 96 %. Снизилось также и содержание негидролизуемых соединений азота - на 49, 87 и 98 %, трудногидролизуемых - на 25, 40 и 80 % и легкогидролизуемых - на 25, 50 и 76 % под травами, культурами севооборота и пропашными соответственно. Например, в слое 0-20 см почв, занятых бессменно культурой трав, содержание фракции легкогидролизуемых соединений азота составляет 1015 мг/кг, в то же время под культурами севооборота - 674 мг/кг почвы и под бессменной культурой пропашных - 327 мг/кг почвы.

В результате сельскохозяйственного использования и минерализации ОВ агроторфяной почвы произошло снижение в ней по сравнению с торфяно-болотной также и содержания минеральных соединений азота: под травами - на 5,

Таблица 3.13. Влияние способа длительного сельскохозяйственного использования торфяных почв на содержание соединений азота

Таблица 3.14. Трансформация структуры азотного фонда торфяных почв в зависимости от способа их использования

Таблица 3.15. Влияние способа использования торфяных почв на запасы соединений азота (слой 0-40 см)

культурами севооборота - на 115 и бессменной культурой пропашных - 78 мг/кг почвы. В слое 0-20 см почв больше накапливается азота минеральных соединений: под травами - 165, меньше - под пропашными - 92 и еще меньше -55 мг/кг почвы - под культурами севооборота. Минеральные соединения азота в основном (60-93 %) представлены нитратной формой, которая легко, с одной стороны, поглощается растениями, а с другой - мигрирует в грунтовые воды.

Еще большие различия в содержании фракций азота исследуемых почв по сравнению с торфяно-болотной и при разных способах использования произошли в слое 21-40 см. Например, в почве при бессменной культуре пропашных по сравнению с почвой под бессменной культурой трав содержание легкогидролизуемых органических соединений азота снизилось в 4 раза, а трудногидролизуемых - в 20 раз. В то же время в этом слое содержание минеральных соединений при разных способах использования почвы различается несущественно.

Способ использования торфяных почв оказывает значительное влияние на интенсивность трансформации и структуры азотного фонда (табл. 3.14, рис. 3.7). Больше сохраняется всех фракций азота при использовании агроторфяной почвы под травами, меньше - под культурами севооборота и еще меньше - под пропашными. Содержание негидролизуемых органических соединений азота в почвах под травами наиболее высокое и составляет 85,8 %, в севообороте -68,7 %, а под пропашными - 49,5 % от общего азота. В то же время содержание трудно- и легкогидролизуемых соединений в почвах под этими культурами наоборот повышается. В почвах, занятых пропашными культурами, в наибольшей степени возрастает доля фракций трудно- (25,0 %); легкогидролизуемых (19,2 %) и минеральных соединений азота (5,4 %). Под влиянием осушения и сельскохозяйственного использования торфяной почвы повышается подвижность ее азотного фонда (коэффициент К): под травами - от 11,0 (почва неосу-шенная) до 16,5, под культурами севооборота - 45,5 и под пропашными в слое 0-20 - 102,1 см, примерно также и в слое 21-40 см. Эти данные указывают на то, что в почвах, занятых культурами севооборота, особенно под пропашными, ОВ более интенсивно минерализуются.

0.8 %

10,1 %

Соединения азота: негидролизуемые; - трудногидролизуемые;

- легкогидролизуемые; I | - минеральные

Рис. 3.7. Трансформация структуры соединений азота агроторфяных почв под влиянием разных способов сельскохозяйственного использования. Почвы: 1 - торфяно-болотная;

II - под травами; III - под культурами севооборота; IV - под пропашными

Научное и практическое значение имеют данные трансформации запасов соединений азота в корнеобитаемом слое (0-40 см) в почвах при разных способах их длительного использования. Приведенные в табл. 3.15 результаты исследований показывают, что за 50-летний период времени запас общего азота под травами и культурами севооборота снизился по сравнению с почвами не-осушенными на 9 и 20 % соответственно. Запасы общего азота в этом слое под пропашными культурами снизились в 5,6 раза и составляют лишь 6,4 т/га. Еще более существенные изменения происходят под влиянием различных способов использования торфяной почвы в запасах трудногидролизуемых фракций органического азота, определяющих потенциальное плодородие почв. Наиболее высокий запас этой фракции азота находится в почве под культурами севооборота (4,56 т/га), ниже - под культурой трав 2,93 т/га и еще ниже под пропашными культурами (1,64 т/га).

В связи с высокой минерализующей способностью ОВ под пропашными культурами в почве (слой 0-40 см) накапливается больше всего азота минеральных соединений - 380 кг/га. При всех способах использования агротор-фяной почвы суммарные запасы гидролизуемых и минеральных соединений азота увеличиваются по сравнению с почвой неосушенной, азотный фонд в большей (под пропашными культурами) или меньшей (под травами) степени становится более подвижным.

Таким образом, способ использования агроторфяных почв оказывает различное влияние на трансформацию содержания соединений и структуру азотного фонда. Больше сохраняется всех фракций азота при использовании торфяной почвы под травами, меньше - в севообороте и еще меньше - монокультурой пропашных. Содержание негидролизуемых органических соединений азота в почвах под травами наиболее высокое и составляет 77,5 %, в севообороте - 48,4 %, а под пропашными - 23,9 % от общего азота. В то же время содержание легкогидролизуемых соединений в этих почвах повышается и составляет 5,0; 10,1 и 19,2 % соответственно. В почвах, занятых пропашными культурами, удельный вес фракции минеральных соединений азота возрастает до 5,4 %. Под влиянием осушения и сельскохозяйственного использования торфяной почвы подвижность ее азотного фонда повышается от 11 (почва не-осушенная) до 102 под пропашными культурами.