Торфяно болотистые почвы. Окультуривание торфянистых почв

Болотные почвы образуются на различных болотах. Их подразделяют на типы: болотные верховые торфяные и болотные низинные торфяные.

Болотные верховые торфяные почвы. Эти почвы образуются на верховых болотах в северной и средней тайге на севере Западной Сибири, на Камчатке, Сахалине. Растения-индикаторы для таких почв - сфагновые мхи, из древесных - сильно угнетенная сосна или ель, карликовая береза, а из полукустарников - багульник, Кассандра, морошка, голубика, клюква, шейхцерия, пушица.

Выделяют подтипы: болотные верховые торфяно-глеевые (мощность торфа менее 50 см) и болотные верховые торфяные (мощность торфа более 50 см) почвы.

Болотные верховые торфяно-глеевые почвы встречаются в неглубоких бессточных понижениях равнинных водоразделов и по краям верховых болот. В их профиле различают следующие горизонты: A 0 0 -сфагновый очес мощностью 10...20 см из неразложившихся стебельков сфагновых мхов с примесью корневищ полукустарничков, древесных корней и трав; Т - торфяной горизонт мощностью 20...50 см, подразделяющийся на подгоризонты Т (слаборазложившийся) и Т 2 (с повышенной степенью разложения); цвет от светло-бурого до темно-бурого в зависимости от разложения; переход резкий; G - минеральный глеевый горизонт, верхняя часть которого сизовато-темно-серая из-за потечного гумуса, а нижняя имеет вид голубовато-сизого глея на суглинисто-глинистых отложениях или ржаво-бурого железистого горизонта на песках и супесях.

Почвы сильнокислые (рН КСl 2,6...3,8). Степень насыщенности основаниями низкая (10...50 %), зольность низкая (2,4...6,5 %), плотность невысокая (0,03...0,10 г/см 3), влагоемкость высокая (700...1500 %).

Болотные верховые торфяные почвы (рис., а) распространены в центральных частях верховых торфяных болот. Дифференциация профиля на горизонты выражена слабо. Сверху обычно выделяется сфагновый очес; под ним залегает сильно насыщенный влагой торф бурого или желто-бурого цвета. Границу между торфяной почвой и торфоорганогенной породой трудно различить. Почва отличается от этой породы высоким коэффициентом фильтрации и высокой водопроницаемостью при понижении уровня грунтовых вод. Почвы низкозольные, сильнокислые (рН К п 2,5...3,6), насыщенность почв основаниями низкая (10...30%), емкость поглощения составляет 80...90 мг -экв/100 г. Содержание валовых форм кальция, калия, фосфора низкое (0,1...0,7 %, 0,03...0,08, 0,03...0,20 % соответственно).

Основные роды верховых болотных почв: обычные (органогенный горизонт из сфагнового или кустарничково-пушициевого торфа), переходные (засфагненные древесно-моховые и засфагненные травяно-моховые), гумусо-железистые (на песках).

На виды верховые болотные почвы разделяют по мощности органогенного горизонта и по степени разложения торфа. По мощности органогенного горизонта выделяют следующие виды: торфянисто-глеевые маломощные почвы с мощностью торфа 20...30 см; торфяно-глеевые (30...50 см); торфяные на мелких торфах (50...100 см); торфяные на средних торфах (100...200 см); торфяные на глубоких торфах (> 200 см). По степени разложения торфа в верхней толще (30...50 см) выделяют торфяные (< 25 %) и перегнойно-торфяные (25...45 %) почвы.

Болотные низинные торфяные почвы. Эти почвы (рис.6) развиваются в глубоких понижениях рельефа водораздельных территорий, понижениях речных террас и на склонах в таежно-лесной и лесостепной зонах при избыточном увлажнении минерализованными грунтовыми водами.

Рис. Болотные почвы: а - болотная верховая торфяная; б- болотная низинная торфяная

Подтипы торфяных болотных низинных почв: болотные низинные обедненные торфяно-глеевые, болотные низинные (типичные) торфяно-глеевые, болотные низинные обедненные торфяные, болотные низинные (типичные) торфяные.

Болотные низинные торфяно-глеевые почвы распространены под требовательной к элементам питания (эутрофной) травянистой гигрофитной древесно-кустарниковой растительностью и гипновыми мхами в депрессиях на водоразделах и террасах рек, по окраинам низинных болот. В профиле выделяют горизонты: торфяно-перегнойный (Т п) мощностью 30...80 см, темно-бурого цвета, переплетенный корнями растений; гумусовый (А 1) -черной, сизовато-темно-серой окраски, насыщен водой; глеевый (G) - сизой, оливково-сизой окраски. По корням растений наблюдаются ржавые пятна, примазки гидроксида железа и черные марганцевые образования. Степень насыщенности основаниями 20...30 %

Болотные низинные торфяные почвы встречаются в центральной части низинных болот. Их профиль развивается в пределах торфяных слоев мощностью от 30...60 см (в сильнообводненных болотах) до 60...70 см (в слабообводненных болотах). Торфяной горизонт Т подразделяется на подгоризонты (Т 1 , Т 2 и т.д.) по степени разложения торфа. Почвы отличаются от торфоорганогенной породы по окраске и степени разложения. Порода обычно светло-желтая, желто-бурая, из хорошо сохранивших форму растительных остатков. Зольность колеблется от 10 до 30...50 %.

Основные роды: обычные, карбонатные (содержат от 5...10 до 20...30 % карбонатов кальция), солончаковые (0,3...2,0 % легкорастворимых солей), оруденелые (5...25 % Fe 2 0 3 и более), заиленные (верхняя часть обогащена илисто-пылеватыми частицами).

Подроды почв: моховые, древесные, травяные. Виды этих почв аналогичны видам верховых болотных почв.

Болотные низинные торфяные почвы имеют слабокислую или нейтральную реакцию (рН КСl 5,0...6,5). Емкость поглощения составляет 130...150 мг экв/100 г почвы, степень насыщенности основаниями - 90...97 %. Почвы содержат 1,5...5% кальция, 1,6...3,8% азота, бедны калием (0,08...0,20 %) и фосфором (0,45...0,60 %).

Болотные почвы наиболее распространены в тундровой и та­ежно-лесной зонах. Встречаются они также в лесостепной и дру­гих зонах. Общая площадь болотных почв в таежно-лесной и тундровой зонах составляет около 100 млн. га.

Болотные почвы образуются вследствие заболачивания суши или заторфовывания водоемов. Болотный процесс почвообразова­ния характеризуется торфообразованием и оглеением минераль­ной части почвенного профиля. Развивается он только при усло­вии избыточного увлажнения.

Торфообразование происходит при накоплении неразложившихся или полуразложившихся растительных остатков в резуль­тате плохо выраженных процессов гумификации и минерализации растительности. Следствием торфообразования является консерва­ция элементов зольного питания. Она заключается в том, что пи­тательные вещества, поглощенные растениями, по причине слабой минерализации растительных остатков не переходят в доступные для других поколений растений формы.

Оглеение представляет собой биохимический процесс превра­щения окисного железа в закисное и происходит под действием анаэробных микроорганизмов, отщепляющих от окисных форм соединений часть кислорода.

Различают три вида минерального питания болот - атмосфер­ный, атмосферно-грунтовый и аллювиально-делювиальный. В зави­симости от типа питания и условий образования формируются верховые, низинные и переходные болота, различающиеся как составом растительности, так и почвами.

Верховые болота образуются из переходных болот или при непосредственном заболачивании суши атмосферными или мягки­ми грунтовыми водами. Располагаются верховые болота обычно на плоских, плохо дренированных элементах рельефа с бедными почвами. Содержание растворенных в воде верховых болот питательных веществ очень незначительно, поэтому в таких условиях развивается крайне нетребовательная к элементам питания рас­тительность.

Низинные болота образуются в пониженных элементах рель­ефа, при заболачивании суши жесткими грунтовыми водами или заторфовывании водоемов. В таких водах достаточное коли­чество питательных веществ, поэтому на низинных болотах хорошо развиваются злаки, осоки, зеленые мхи, из древесных пород - черная ольха, береза, ива и т. д. В связи с этим различают зелено-мховые, ольшаниковые, осоковые низинные болота и другие.

В процессе развития низинные болота превращаются в другие типы болот. Происходит это потому, что верхняя часть торфа при нарастании постепенно отрывается от жестких грунтовых вод и питание растений начинает осуществляться за счет мягких атмосферных осадков. В связи с этим меняется состав раститель­ности и низинное болото превращается в переходное.

Переходные болота образуются из низинных или формируются, непосредственно при заболачивании суши, когда увлажнение осу­ществляется попеременно жесткими и мягкими водами. По соста­ву растительности переходные болота занимают промежуточное положение между верховыми и низинными, приближаясь больше к верховым. Переходные болота, в свою очередь, при дальнейшем развитии еще больше отрываются от грунтовых вод и превраща­ются в верховые.

Превращение водоемов в болота происходит стадийно . В на­чале заболачивания на дне водоема откладывается ил, который приносится с окружающих возвышенностей талыми снеговыми водами и атмосферными осадками. К этому илу примешивается ил, попадающий в воду при размывании берегов. В результате этих многолетних отложений водоем постепенно мелеет.

На второй стадии водоем заселяется планктонными (взвешен­ными в воде) организмами, преимущественно водорослями и ра­кообразными. После отмирания они смешиваются с илом на дне водоемов, увеличивают общую массу отложений и еще больше способствуют их обмелению.

Одновременно со второй происходит и третья стадия - берега и прибрежные пояса водоемов зарастают растительностью, при­крепляющейся к прибрежным и донным отложениям. После отми­рания растения опускаются на дно, разлагаются в анаэробных условиях и образуют торф.

В связи с отложением торфа происходит постепенное обмеле­ние водоема, растительность все дальше и дальше перемещается от берега к середине, что со временем приводит к полному его зарастанию и заторфовыванию. Наконец, наступает последняя, четвертая, стадия, когда водоем превращается в травяное или осоковое болото.

Заторфовывание происходит тем быстрее, чем мельче водоем и чем спокойнее в нем вода . Процесс образования болот широко распространен в зоне ледниковых отложений, где много мелких озер, ручьев и рек с медленно текущей водой.

Почвы низинных болот имеют нейтральную или слабокис­лую реакцию, содержат большое количество азота, высокозольные, с низкой влагоемкостью. Почвы верховых болот, наоборот, кислые, содержат значительно меньше азота, малозольные, но очень влагоемкие. Почвы переходных болот имеют промежуточные свойства.

Торф низинных болот обладает лучшими физико-химическими свойствами: имеет высокую степень разложения, зольность его достигает 25 % и более, содержание азота - 3-4 %, реакция слабокислая. Содержание фосфора сравнительно невелико и колеблется в широких пределах - от 0,15 до 0,45%. Все торфяные почвы, бедны калием.

Торф верховых болот характеризуется меньшей степенью раз­ложения, его зольность не превышает 5%, он беден элементами питания, реакция сильнокислая.

Торф всех видов болот имеет высокую емкость поглощения, но степень насыщенности основаниями у низинных торфов дости­гает 70-100 %, а у верховых - не превышает 15-20 %. Для тор­фа характерна очень высокая влагоемкость, но особенно она ве­лика у верхового - 600-1200 %. С увеличением разложения вла­гоемкость торфа понижается.

Болотные почвы классифицируют по двум признакам : по при­надлежности к тому или иному типу болота, а в пределах одного типа - по мощности торфяного горизонта. По первому признаку выделяют болотные верховые и болотные низинные почвы, а по второму - торфяно-глеевые и торфяные почвы. Кроме того, в типе верховых болотных почв выделяют род переходные болотные почвы, которые близки по свойствам к вер­ховым и низинным болотным почвам.

Торф и болотные почвы широко используются в сельском хо­зяйстве : торф - как источник органических удобрений, а болот­ные почвы после окультуривания — как сельскохозяйственные угодья. В чистом виде в качестве непосредственного удобрения применяется торф низинный, хорошо разложившийся. Моховой торф верховых болот используется для подстилки в скотных дво­рах. Последующее компостирование с известью, фосфоритной мукой и другими минеральными удобрениями повышает его ка­чество как удобрения.

Наиболее ценны для освоения почвы низинных болот . После осушения и проведения культуртехнических и агротехнических мероприятий они становятся высокопродуктивными сельскохозяй­ственными угодьями, которые используются под пашню, сеноко­сы, пастбища.

Возможно, Вас так же заинтересует:

В состав торфяно-болотистых почв входят главным образом компоненты органического происхождения. Кроме того, они содержат значительное количество азота, представленного в форме, непригодной для усвоения растений.

Есть два типа болотных почв: низинные и верховые, резко отличающиеся друг от друга по своим свойствам. Низинные болотистые почвы формируются на пониженных участках при переувлажнении грунтовыми водами. Здесь растут береза, ольха, ель, ива, а из травянистых растений - различные виды осок, хвощ. Верховые же образуются на повышенных участках при переувлажнении атмосферными водами или слабоминерализованными. На таких болотах из древесных пород чаще всего встречается сосна, реже береза, много багульника, голубики, клюквы и т. д.

Мощность торфяного слоя и верховых и низинных болотных почв колеблется от 200-300 мм и может быть от 2 до 5 м. Если этот слой меньше 500 мм, а ниже залегают сильно переувлажненные оглеенные горизонты, то почвы называются торфянисто- или торфяно-глеевые. Ценность торфа определяется степенью его разложения. Чем выше показатель степени разложения торфа, тем лучше его свойства для растений. Степень разложения торфа у низинных торфяных почв составляет 75-90%, а верховые болотные почвы содержат только 2-5% минеральных веществ и, следовательно, в них мало элементов питания для растений.

Торфяно-болотистые грунты бедны калием и фосфором. Однако последний является главным элементом так называемых торфяно-вивианитовых почв. Имеющиеся в них соединения фосфора недоступны для корневой системы садовых и огородных культур.

Торфяно-болотные верховые (обычные) почвы формируются в условиях избыточного увлажнения атмосферными водами в замкнутых бессточных понижениях на водоразделах под влаголюбивой растительностью. Слабая минерализация атмосферных осадков и недостаток элементов питания способствует произрастанию на них наименее требовательных к условиям минерального питания сфагновых мхов. Торф верховых болот отличается малой зольностью, слабым разложением органического вещества, высокой влагоемкостью. Почва имеет сильнокислую реакцию и высокую гидролитическую кислотность. Характеризуются почвы слабой биологической активностью и низким уровнем естественного плодородия.

Торфяные переходные (остаточно низинные засфагненные) развиваются на болотных почвах низинного типа, которые в некоторых случаях (при понижении уровня грунтовых вод или при быстром нарастании торфяной толщи) могут оторваться от горизонта грунтовых вод и потерять с ними связь, что приводит к насыщению верхних горизонтов торфа водами атмосферных осадков и на смену обильной растительности низинных болот приходят сфагновые мхи. В агрохимическом отношении они отличаются от верхового торфа несколько меньшей кислотностью почвенного раствора.

Для почвы данного типа характерен высокий уровень водо– и воздухопроницаемости. Однако она отличается чрезмерной влажностью и плохо прогревается. По структуре такие грунты сходны с поролоном, который быстро впитывает влагу, но также легко отдает ее.

Мероприятия по окультуриванию. Действия, направленные на улучшение физико-химических качеств торфяно-болотистых почв, нужно проводить следующим образом. Прежде всего, следует нормализовать процесс распада органических элементов, вследствие которого происходит выход азота и его трансформация в форму, доступную для усвоения растениями. При этом требуется создать благоприятные условия для развития микрофлоры грунта. Для достижения такой цели рекомендуется регулярно подпитывать почву микробиологическими веществами, компостом, древесными опилками, навозной жижей и навозом. Кроме того, при проведении мероприятий по окультуриванию торфяно-болотистые почвы необходимо улучшать, внося калийные и фосфорные удобрения. При обработке торфяно-вивианитовых грунтов количество фосфорных удобрений нужно уменьшить в 2 раза.

Повысить уровень пористости торфяно-болотистых почв можно путем внесения глиняной муки, компоста или крупнозернистого песка.

Почвы верховых и переходных болот мало пригодны для сельскохозяйственного использования, поэтому они чаще всего заняты лесами и болотами.

Верховой торф – ценный подстилочный материал для животноводства. Верховые торфяные почвы являются основным источником сбора клюквы, имеют важное природоохранное значение.



Торфяно-болотные почвы различных типов и мощности торфа занимают 2,9 млн га, что составляет 14,2 % площади республики. Наибольшее количество торфяно-болотных почв расположено в Брестской, Минской и Гомельской областях.

Формируются эти почвы под влиянием болотного процесса почвообразования, который проявляется в накоплении органического вещества в виде полуразложившихся растительных остатков (торфообразование) и в оглеении минеральной части почвы.

Заболачивание суши может осуществляться несколькими путями: поверхностное заболачивание атмосферными водами, заболачивание мягкими грунтовыми водами или жесткими грунтовыми водами. Основные массивы торфяно-болотных почв сформировались в результате заболачивания суши.

Образование торфяно-болотных почв происходит и при заторфовывании водоемов (озер, заводей рек, стариц и др). При заторфовывании водоемов мощность торфяников может достигать 15 м и более.

Основная часть болот Беларуси сосредоточена в Полесской низменности, где преобладают торфяно-болотные почвы низинного типа.

Торфяно-болотные почвы низинного и верхового типов весьма различаются по своим свойствам, а следовательно, и по сельскохозяйственному использованию.

Торфяно-болотные низинные почвы содержат много гумусовых веществ. В условиях, когда реакция среды близка к нейтральной, в значительных количествах накапливаются гуминовые вещества; степень разложения и зольность торфа высокая.

Низинный торф имеет плотность сложения 0,4...0,6 г/см 3 , влагоемкость - 400...600 %, высокую сорбционную способность, низкую теплопроводность.

Торфяно-болотные верховые почвы образуются преимущественно на водоразделах в условиях увлажнения пресными застойными водами. Их растительный покров представлен главным образом сфагновым мхом, полукустарниками (морошка, багульник, голубика и др.) и древесными породами (ель, сосна, береза), обычно сильно угнетенными.

Верховой торф представляет собой слаборазложившиеся, не полностью утратившие анатомическое строение растительные остатки. Из-за низкой микробиологической активности не происходит их глубокого разложения.

Верховой торф имеет низкую плотность, огромную влагоемкость - 1000... 1100 %, слабую водопроницаемость и плохую теплопроводность. Хорошо сорбирует газы.

Болотные почвы в сельском хозяйстве могут использоваться в двух направлениях: как источник органических удобрений и как объект освоения и превращения их в культурные угодья.

Для непосредственного удобрения используют хорошо разложившийся торф низинных болот. После разработки его тщательно проветривают для устранения избыточной влажности, усиления микробиологических процессов и окисления вредных закисных соединений.

Малоразложившийся торф целесообразно использовать на подстилку. Он хорошо впитывает навозную жижу и газы, тем самым устраняя потерю азота. Получающийся торфяной навоз обладает высокими удобрительными качествами.

Высококачественные органические удобрения получают компостированием торфа с добавлением извести, фосфоритной муки, минеральных удобрений, навоза и других компонентов.

Как сельскохозяйственные угодья верховые и низинные торфяники имеют разную ценность. Более ценными являются низинные болотные почвы, торф которых обладает высокой зольностью, большим содержанием азота, а также благоприятной реакцией. После осушения они могут быть превращены в высокопродуктивные сельскохозяйственные угодья.

Торфяно-болотные почвы в основном состоят из органического вещества, богаты азотом, который часто находится в малодоступной для растений форме. Эти почвы содержат мало калия и критически мало фосфора.

Однако встречается такая их разновидность, как торфовивианитовые почвы. В них содержание фосфора, напротив, велико, но он находится в составе соединений, недоступных для растений. Торфяно-болотные почвы также характеризуются хорошей воздухои водопроницаемостью, но зачастую излишним содержанием влаги. Торфянистые почвы медленно прогреваются, так как торф плохо проводит тепло. Поскольку структурно торфяные почвы представляют собой некое подобие губки, легко впитывающей, но и легко отдающей воду, следует улучшать их структурный состав, повышая содержание твердых частиц.

Меры по улучшению почвы

Основные меры по улучшению такого рода почв должны проводиться в двух направлениях. Для нормализации процесса переработки органических веществ, результатом которого станет высвобождение азота и превращение его в доступную для растений форму, необходимо создать условия для развития нормальной биологической жизни почвы. Для этого в почву необходимо вносить навоз, навозную жижу, компост, опилки, применять микробиологические препараты. Вторым направлением по улучшению торфяно-болотных почв является повышение содержания в них фосфора и калия в доступной для растений форме. Для этого при обработке почвы следует вносить фосфорно-калийные удобрения, причем на торфовивианитовых почвах доза фосфорных удобрений уменьшается вдвое. Для создания более пористой комковатой структуры торфяных почв рекомендуется вносить компост, немного глиняной муки, возможно крупнозернистый песок.