Задать вопрос юристу
 <<
>>

ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТОРФЯНЫХ ПОЧВЗАПАДНОЙ СИБИРИ ПРИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ А. С. Моторин, Ю. В. Сивков

  Тюменская государственная сельскохозяйственная академия, г. Тюмень
"Тюменский государственный нефтегазовый университет, г. Тюмень, tumen_sivkov@mail.ru
До осушения развитие торфяных почв и характер изменения физико-химических показателей определяются природными факторами, после большее значение приобретают антропогенные, среди которых выделяются режим осушения, характер и сроки использования мелиорируемых земель, агромелиоративные мероприятия.

Физико-химические показатели торфяных почв можно отнести к функциональным свойствам, которые имеют временной характер и изменяются в зависимости от интенсивности воздействия многих факторов, определяющих развитие почв [1; 2; 3]. Изучению физико-химических свойств торфяных почв Северного Зауралья под влиянием осушения и сельскохозяйственного использования уделялось большое внимание [4; 5; 6; 7].
Объекты и методы исследований
Наши исследования проводились на низинных болотах подтаежной зоны (Ерня- куль) и северной лесостепи (Решетниково) Тюменской области. Болото Ернякуль площадью 11 тыс. га расположено в Юргинском районе на водоразделе рек Тобол и Вагай, который в геоморфологическом отношении представляет собой аккумулятивную четвертичную равнину. Территория данного геоморфологического уровня сильно заболочена ввиду слабой дренированности.
Осушение было проведено в 1969-1971 гг. на площади 2400 га сетью открытых каналов глубиной 1,5-1,7 м с расстоянием между ними 200 и 400 метров. Магистральный канал осушительной системы глубиной 2,5 м впадает в реку Илиней. В 1987-1990 гг. была осуществлена реконструкция мелиоративной системы, направленная на повышение эффективности регулирующей и проводящей сети.
Почва торфяно-перегнойная, типичная на среднем торфе глубиной 1,2-1,5 м. Растения-торфообразователи - осоки, тростник, гипнум и др. Широкое распространение тростника как торфообразователя указывает на существование в прошлом водоема на месте болота.
Первые два года после освоения возделывались однолетние травы (горохо-овсяная смесь, озимая рожь на зеленый корм). Затем было проведено залужение многолетними травами (кострецом безостым и овсяницей луговой), которые трижды пересевались.
Опытно-экспериментальная мелиоративная система Решетниково расположена в Тюменском районе в центральной части Тарманского болотного массива, занимающего площадь 125,8 тыс. га на второй надпойменной озерно-аллювиальной террасе реки Туры. Общая площадь системы 278 га, из которых 60 га осушаются гончарным дренажом с различными параметрами заложения: глубина от 0,9 до 1,8 м, расстояние между дренами от 8 до 40 м. Остальная часть осушается открытыми каналами с расстоянием между ними 100-250 м.
На объекте Решетниково почва торфяно-перегнойная на мелком и среднем торфе и торфянисто-глеевая солончаковая почва. Растениями-торфообразователями здесь были осоки, тростник, гипнум и др.
Перед залужением многолетними травами (кострецом безостым и овсяницей луговой) на опытных участках возделывались однолетние культуры (овес и озимая рожь).
Результаты исследований и их обсуждение
До осушения развитие торфяных почв и характер изменения физико-химических показателей определяются природными факторами, после большее значение приобретают антропогенные, среди которых выделяются режим осушения, характер и сроки использования мелиорируемых земель, агромелиоративные мероприятия (пескование, гли- нование, внесение удобрений и т.д.).

Длительное сельскохозяйственное использование торфяной почвы на среднем торфе под многолетними травами приводит к существенному возрастанию обменной и гидролитической кислотности, особенно в пахотном слое (табл. 1). Основными причинами таких изменений являются: вынос обменных оснований с урожаем возделываемых культур, внесение физиологически кислых минеральных удобрений и создание промывного типа водного режима. Подтверждением тому является снижение степени насыщенности основаниями (на 12,2-23,3 %). В последующие годы (через 9 лет) при прекращении внесения минеральных удобрений и сокращении урожаев многолетних трав обменная и гидролитическая
кислотность снижаются, степень насыщенности основаниями возрастает до 71,1 %.
Таблица 1
Физико-химические свойства торфяной почвы на среднем торфе под кормовыми культурами (Ернякуль)

Глубина, м

РНсол.

Г.К.

S

Степень насыщенности

мг-экв. на 100 г абсолютно сухой почвы

основаниями, %

Перед закладкой опыта

0-0,2

6,2

21,2

106,0

84,5

0,2-0,4

5,8

28,5

116,0

80,3

0,4-0,6

5,8

31,5

108,0

77,4

0,6-0,8

5,7

27,0

152,0

84,9

0,8-1,0

5,6

22,5

112,0

83,3

Через 21 год

0-0,2

5,2

52,5

96,9

64,8

0,2-0,4

5,2

42,0

100,3

70,5

0,4-0,6

5,2

40,5

94,6

70,0

0,6-0,8

5,0

42,0

82,5

66,3

0,8-1,0

5,1

43,5

93,2

68,2

Через 31 года

0-0,2

5,9

35,1

101,4

74,3

0,2-0,4

5,9

35,1

108,1

75,5

0,4-0,6

5,9

35,6

101,3

73,9

0,6-0,8

6,0

37,8

110,2

74,4

0,8-1,0

6,0

27,1

106,6

79,7

Значительное влияние на кислотные свойства почв оказывает содержание в них обменных кальция и магния. Основным источником этих элементов для торфяных почв являются грунтовые воды, обогащенные основаниями [8]. По данным М. Н. Никонова [9] для естественных условий до мелиорации торфяных почв круговорот Ca2+ и Mg2+ происходит по замкнутой линии. Жесткие грунтовые воды систематически пополняют содержание этих элементов. Низкие урожаи естественной растительности используют их мало. Урожай не отчуждается. Кальций и магний, используемый урожаем, возвращается почве. На осушенных торфяных почвах продукция растениеводства почти полностью отчуждается, а с ней масса кальция и магния. В. Л. Телицын [7] также утверждает, что в результате осушения и сельскохозяйственного освоения естественный биохимический круговорот веществ в болотах нарушается, и они перестают существовать как относительно замкнутые, дискретные системы с положительным балансом органического вещества и энергии.
Нашими исследованиями было установлено, что длительное сельскохозяйственное использование торфяных почв ведет к заметному снижению содержания кальция и магния. В корнеобитаемом (0,4 м) слое торфа содержание Ca2+ снизилось в 1,6 раза, Mg2+ - в 1,3 раза (табл. 2).
Таблица 2
Содержание обменных оснований в торфяной почве на среднем торфе (Ернякуль),мг-экв. на 100 г почвы

Глубина, м

Кальций

Магний

Перед закл. опыта

Через 31 г.

Перед закл. опыта

Через 31 г.

0-0,2

0,30

0,20

0,16

0,20

0,2-0,4

0,40

0,24

0,16

0,05

0,4-0,6

0,20

0,39

0,16

0,22

0,6-0,8

0,30

0,22

0,11
/>0,19

0,8-1,0

0,30

0,20

0,11

0,06

Проведенный анализ показал, что в пределах зоны физико-химические показатели торфа связаны с геоморфологическими условиями залегания болот. Торфяные почвы на среднем торфе в северной лесостепи характеризуются слабокислой реакцией среды, относительно высокой гидролитической кислотностью, высокой емкостью поглощения, сравнительно низкой степенью насыщенности основаниями (табл. 3).
Таблица 3
Физико-химические свойства торфяных почв (Решетниково)




Г.К.

S

Степень

Почва

Глубина, м

рНсол.


насыщенности






основаниями, %


Перед закладкой опыта


0-0,2

5,9

28,1

86,7

75,5


0,2-0,4

5,4

29,5

77,2

72,4

Торфяная на среднем торфе

Через 13 лет

0-0,2
0,2-0,4

5,1
5,3

34,9
31,7

72,0
75,5

67.3
70.4


Через 23 года


0-0,2

5,8

26,6

-

-


0,2-0,4

5,4

25,9

-

-


Перед закладкой опыта


0-0,2

7,0

23,0

159,0

92,4

Торфяная

0,2-0,4

6,0

22,7

131,7

85,3

на мелком торфе

Через 23 года


0-0,2

6,4

20,9

-

-


0,2-0,4

6,2

21,8

-

-


Перед закладкой опыта


0-0,2

7,5

5,5

142,0

96,3

Торфянисто-

0,2-0,4

7,4

4,3

-

-

глеевая

Через 23 года


0-0,2

6,0

3,3

46,0

93,4


0,2-0,4

6,5

0,6

20,0

97,0

Торфянисто-глеевые почвы, напротив, имеют слабощелочную реакцию и низкую гидролитическую кислотность, высокую емкость поглощения и степень насыщенности основаниями. Торфяные почвы на мелком торфе занимают промежуточное положение между описанными выше.
При экстенсивном использовании осушаемых земель их физико-химические свойства изменяются незначительно. Это особенно заметно последние десять лет, когда перестали применять минеральные удобрения.
Существенное влияние на физико-химические показатели торфянисто-глеевой почвы оказывает припахивание подстилающей минеральной породы (табл. 4).
Таблица 4
Физико-химические свойства торфянисто-глеевой почвы при различной глубине вспашки, (Решетниково)





Г.К.

S

Степень

Вариант

Глубина, м

рНсол.


мг-экв. на 100 г абсолютно сухой почвы

насыщенности основаниями, %


Перед закладкой опыта

Вспашка на 0,22 м

0-0,2

7,5

5,5

142,9

96,3

Через 23 года

0-0,2

6,0


3,26

46,0

93,4


0,2-0,4

6,5


0,61

20,0

97,0


Перед закладкой опыта

Вспашка на 0,37 м

0-0,2

7,5

5,5

142,9

96,3

Через 23 года

0-0,2

5,9


3,71

44,0

92,2


0,2-0,4

6,2


1,46

45,0

93,8

Припахивание 0,15-метровой подстилающей породы через 23 года приводит к увеличению обменной кислотности в пахотном слое на 1,5 ед. рН (с 7,5 до 5,9), снижению
степени насыщенности основаниями на 2,9 % и гидролитической кислотности на 3,0 %. Выводы Физико-химические свойства торфяных почв имеют временной характер и легко изменяются в зависимости от интенсивности сельскохозяйственного использования. При интенсивном сельскохозяйственном использовании торфяной почвы через 21 год в пахотном слое возрастает обменная и гидролитиче ская кислотность, снижается степень насыщенности основаниями с 84,5 до 64,8 %. В последующие годы (через 9 лет) при прекращении внесения минеральных удобрений и сокращении урожаев многолетних трав обменная и гидролитическая кислотность снижаются, степень насыщенности основаниями возрастает до 71,1 %. Существенное влияние на изменение физико-химических показателей оказывает припахивание минеральной подстилающей породы у торфянисто-глеевой почвы. Так, при вспашке на 0,37 м снижается гидролитическая кислотность и степень насыщенности основаниями, возрастает обменная кислотность. Для сохранения и поддержания плодородия торфяных почв необходимо обеспечивать оптимальный способ их сельскохозяйственного использования.
Литература Скрынникова И. Н. Почвенные процессы в окультуренных торфяных почвах. - М.: Изд-во АН СССР, 1961. - 285 с. Донских И. Н., Иванова А. И. Изменение некоторых агрохимических свойств торфяных низинных почв южной части Северо-Запада РСФСР в первые годы освоения // Агрохимия. -
М., 1978. - № 1. - С. 70-77. Ефимов В. Б. Торфяные почвы и их плодородие. - Л., 1986. - 264 с. Каретин Л. Н. Агрономическая оценка и сельскохозяйственное использование торфа в Тюменской области // Вопросы сельскохозяйственной мелиорации Тюменской области. - Тюмень, 1968. - С. 136-160. Манокина Н. Н., Пашинская Л. А. Возделывание сельскохозяйственных культур на маломощном придонном торфянике при сложившемся режиме влажности // Сб. статей по вопросам мелиорации земель Западной Сибири. - Тюмень, 1972. - С. 83-92. Моторин А. С. Плодородие торфяных почв Западной Сибири / Тюм. гос. с.-х. академия. - Новосибирск, 1999. - 284 с. Телицын В. Л. Агрогенная эволюция и оптимальное использование почв болотных систем: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. - Тюмень, 2002. - 30 с. Скоропанов, С. Г., Брезгунов В. С., Окулик Н. В. Расширенное воспроизводство плодородия торфяных почв. - М.: Наука и техника, 1987. - 247 с. Никонов, М. Н. Тр. ЦТБОС. - М., 1960. - Т. 1.- С. 91-103.
CHANGE OF PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF PEAT SOILS
OF WESTERN SIBERIA AT AGRICULTURAL USE
A. S. Motorin, J. V. Sivkov
Before drainage development of peat soils and character of change of physical and chemical indicators are defined by natural factors, after greatest value get anthropogenous among which are allocated a drainage mode, character and terms of use of the reclaimed earths, agromeliorative actions.



УДК [561: 581.33]: 551.8: 574
<< | >>
Источник: Л. И. Инишева. Болота и биосфера : материалы VII Всероссийской с международным участием научной школы. 2010 {original}

Еще по теме ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТОРФЯНЫХ ПОЧВЗАПАДНОЙ СИБИРИ ПРИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ А. С. Моторин, Ю. В. Сивков:

  1. 3.1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
  2.   ФИЗИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АППАРАТУРЫ В ЛАБОРАТОРНОЙ КЛИНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКЕ  
  3. ИЗМЕНЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ В РЕЗУЛЬТАТЕ ТРОФИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЖИВОТНЫХ
  4. ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОДОРОДИЯ И СВОЙСТВ ПОЧВЫ ПРИ СИСТЕМАТИЧЕСКОМ ПРИМЕНЕНИИ УДОБРЕНИЙ
  5. 3.5.2. Физико-химическая организация хромосом эукариотической клетки 3.5.2.1. Химический состав хромосом
  6. Физико-химическое изучение клетки
  7. НАПРАВЛЕНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОРФЯНЫХ РЕСУРСОВ
  8. ТОРФЯНЫЕ БОЛОТА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ (ПРОЕКТ РОССИЙСКО-ГОЛЛАНДСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ)
  9. Особенности ботанического состава, воднофизических и физико-механических свойств видов торфа
  10. ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПРИРОДНЫХ ВОДЛЕСОБОЛОТНЫХ КОМПЛЕКСОВ СИБИРСКИХ УВАЛОВ,ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ
  11. 3.3 ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВЫ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ
  12. Г. А. Романенко. Агроэкологическое состояние и перспективы использования земель России,выбывших из активного сельскохозяйственного оборота, 2008
  13. Структура торфяных ресурсов Западно-Сибирской равнины и направления их использования
  14. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТОРФЯНЫХ БОЛОТВ КАЧЕСТВЕ ПРИЕМНИКОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ СТОКОВ Н. П. Ахметьева, Е. Е Лапина
  15. Глава 7. ЭФФЕКТИВНОСТЬ УДОБРЕНИЙ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
  16. Г л а в а 2 ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АНТИГЕЛЬМИНТИКОВ
  17. ВЛИЯНИЕ ЖИВОТНЫХ НА ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ И ПРОДУКТИВНОСТЬ РАСТЕНИЙ
  18. АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТОРФОВ ГОРНОГО АЛТАЯИ ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИХ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ Л. Л. Шагаева, М. В. Шурова