ТРАНСФОРМАЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТОРФЯНЫХ ПОЧВ ПОД ВЛИЯНИЕМ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ
Важнейшим показателем плодородия почв, оказывающим большое влияние на процессы синтеза и минерализации органических соединений, является их биологическая активность, интенсивность биологических процессов, протекающих в почве. В естественных условиях в почвах протекают одновременно два противоположных процесса - образование (синтез) и минерализация (распад) органических соединений с выделением углекислоты, воды и соединений азота. В торфяно-болотных почвах при избытке влаги и недостатке кислорода преобладает накопление органической массы. После осушения, удаления избыточной влаги, поступления большего количества кислорода и в результате сельскохозяйственного использования интенсивность процесса минерализации ОВ почвы преобладает над его образованием, в связи с чем плодородие агроторфяных почв постоянно снижается.
Распад ОВ почвы проходит в несколько стадий под влиянием различных групп микроорганизмов, поэтому одним из важнейших показателей плодородия почв, оказывающих активное влияние на процессы синтеза и минерализации органических соединений, является интенсивность биологических процессов, протекающих в почве. Обычно биологическую активность выражают общим количеством микроорганизмов на 1 г почвы или количеством углекислоты, выделяемой в единицу времени («дыхание почвы»). Показателями биологической активности почвы, определяющими конечные стадии минерализации ее органических азотсодержащих соединений, являются интенсивность процессов аммонификации и нитрификации и в целом азотминерализующей способности, протекающих в результате жизнедеятельности микробов аммонификаторов и нитрификаторов.
Азотный фонд пахотного слоя торфяных почв, как было показано выше, представлен преимущественно органическими соединениями. В минерализации азотистых органических соединений почвы основное значение имеет высвобождение аммонийного азота при участии бактерий - аммонификаторов, который служит источником питания микроорганизмов и растений. Микро-оргаиизмы-нитрификаторы переводят аммонийный азот в окисленные формы -нитриты и нитраты, которые также являются источником питания как для растений, так и для микробов и, в свою очередь, вновь вовлекаются в биоген ный круговорот. В отличие от аммония нитраты почти не адсорбируются почвой и не связываются ею химически. Почти весь не востребованный растениями или микроорганизмами (биологическое поглощение) нитратный азот мигрирует за пределы пахотного слоя, что приводит к его потерям и загрязнению окружающей среды.
Проблема оценки интенсивности процесса минерализации органических соединений торфа и потенциальной азотминерализующей способности торфяных почв разных стадий эволюции имеет значение с двух точек зрения. С одной стороны - разработка приемов, обеспечивающих снижение интенсивности этого процесса, способствует сохранению плодородия почв на возможно более длительный срок, а с другой - высвобождаемый в результате минерализации органических соединений азот аммония и нитратов является важным источником азотного питания растений и загрязнения грунтовых вод. В связи с этим показатель потенциальной азотминерализующей способности торфяных почв разных стадий эволюции можно использовать при их диагностике, оценке почвообразовательного процесса и плодородия, а также для разработки более эффективной системы удобрений сельскохозяйственных культур, возделываемых на этих почвах.
Объемы и интенсивность процессов аммонификации и нитрификации [17,48, 104, 140], а следовательно, и размеры накопления минеральных соединений азота в почве находятся в тесной связи с состоянием ряда условий внешней среды: наличие в почве и состава органического вещества, температуры, влажности и др. Процесс нитрификации проходит при более благоприятных условиях температуры и влажности почвы. Поэтому считается, что интенсивность процесса нитрификации дает более объективное представление о степени плодородия почв [32, 48, 142 и др.]. В настоящее время определение нитрифицирующей способности почв некоторыми исследователями рассматривается как один из методов оценки обеспеченности растений почвенным азотом [7, 47, 52, 133 и др.]. Однако учитывая, что аммонийная форма азота является результатом первого этапа минерализации органических соединений почвы и исходным материалом для нитрификационного процесса и питания растений, ряд исследователей [32, 133, 140 и др.] считает, что при оценке потенциальной азотминерализующей способности почв нитрифицирующую необходимо изучать во взаимосвязи и в совокупности с аммонифицирующей. Подобные исследования проведены более 50 лет назад на торфяных почвах с коротким периодом использования, а на дегроторфяных вообще неизвестны.
