Для того чтобы растения в саду росли и давали хороший урожай, нужно знать характеристики почвы, в которой они растут. В данной статье мы рассмотрим торфяные земли.

Характеристики торфяных почв

Многие начинающие садоводы высоко ценят торф и считают его полезным удобрением. Торфяные (также известны как болотные) почвы сильно увлажнены и обладают большим количеством различных плодородных и полезных веществ, но проблема в том, что растения не способны впитать эти вещества, так как они находятся в несвободном (связанном) состоянии. Чтобы получить по-настоящему плодородную почву, необходимо длительное окультуривание и превращение торфяных земель в почвенный гумус, в котором все питательные и полезные вещества легко усваиваются растениями.

Также стоит помнить, что в торфяных почвах в большинстве случаев практически отсутствует медь – важный элемент, гарантирующий рост растений. Кроме этого, зимой торфяные почвы сильно замерзают, а весной – медленно прогреваются, поэтому для того, чтобы растения не погибли от холода, их следует дополнительно утеплять (например, снегом).

Типы почв

По структуре грунта и составу можно выделить следующие виды почв:

• песчаные и супесчаные – такие почвы сухие и почти не удерживают влагу из-за большого количества песка, что негативно сказывается на росте растений.

• тяжелосуглинистые и глинистые – такие почвы слишком переувлажнены, отчего корни растений могут сгнить.

• легко- и среднесуглинистые – такие почвы отличаются максимальной плодородностью.

Наиболее бесплодные почвы – скелетные и засоленные. Первый тип практически полностью состоит из камней и щебня. Чтобы растения прижились в такой почве, в первую очередь ее нужно очистить от крупных камней, а сверху засыпать 20-сантиметровым слоем чернозема или обычной плодородной земли вместе с удобрениями. Если же нужно посадить дерево или кустарник – плодородная почва с удобрениями засыпается непосредственно в ямку, в которую будет посажено дерево.

Что касается засоленных почв – они по праву считаются самыми бесплодными и самыми сложными в плане окультуривания, так как при отсутствии влаги в таких почвах образуются глубокие трещины, а во влажном они очень вязкие. Чтобы использовать данные почвы для выращивания растений – в них нужно добавить гипс или фосфогипс, а также построить систему дренажа, чтобы вода не скапливалась на поверхности, а уходила вглубь. В большинстве случаев такая система очень дорого стоит.

Чтобы окультурить песчаные или глинистые почвы, можно просто смешать их друг с другом: тогда они будут не сильно влажными и не сильно сухими, а их структура станет оптимальной для хорошего роста рассады. Кроме того, естественно, обязательно использование различных видов удобрений.

Типы удобрений

В зависимости от имеющихся проблем почвы можно использовать различные типы удобрений.

• Навоз, птичий помет или компост положительно влияют на качество земли, но добавлять в почву их лучше по осени во время перекопки.

• Зеленые удобрения : непосредственно в почву закапываются различные растения семейства бобовых. Бобовые в больших количествах содержат азот и прочие полезные вещества, которыми обогащают почву. В результате почва становится более плодородной.

• Зола лиственных и других деревьев часто используется для уменьшения уровня окисления почвы.

• Минеральные удобрения , хоть и не меняют структуру грунта, но питают растения и обеспечивают их быстрый рост. Такие удобрения необходимы, когда земля обрабатывается в первый раз.

• Наконец, разведение дождевых червей позволяет крайне эффективно окультурить и удобрить почву. Пищеварительная система дождевых червей – наилучший инструмент превращения бесплодных почв в плодородный чернозем. Черви поедают бактерии, споры грибов и прочие вредные организмы, одновременно обогащая землю такими полезными веществами и микроэлементами, как калий, азот, фосфор и т.д. Более того, черви прорывают мелкие ходы, благодаря которым почва аэрируется и разрыхляется. Благодаря этому можно достичь богатого урожая, ведь растения получат все полезные микроэлементы, а качество почвы значительно улучшится.

Чтобы максимально улучшить состояние почвы на вашем участке, можно комбинировать несколько типов удобрений. Кроме того, можно разводить дождевых червей самостоятельно: для этого в затененном месте следует вырыть небольшую ямку, заполнить ее навозом или сухими листьями и небольшим количеством дождевых червей (две-три горсти). Сверху червей нужно засыпать тем же навозом и накрыть рогожкой. Питомник нужно регулярно поливать, а зимой тщательно утеплить. На следующий год черви в питомнике расплодятся, и их можно будет разбросать по всему участку. Но в самом питомнике лучше оставлять небольшое количество червей для дальнейшего размножения.

У многих садоводов и огородников участки расположены на торфяных почвах. Принято считать эти почвы плодородными, поскольку торф используется как удобрение на минеральных землях. Однако это далеко не так, поскольку не каждый тип торфа характеризуется высоким плодородием, а порой отличается резко отрицательными свойствами. Очень часто садоводы и огородники механически переносят практический опыт и знании по выращиванию различных культур с минеральных почв на торфяные. Это является причиной многочисленных ошибок и проколов. Ведь торф - дело тонкое, а «где тонко - там и рвется».
На торфяных почвах растения гибнут от весенних и осенних заморозков, которые значительно сильнее, чем на минеральных землях. Ветровая эрозия может не только выдуть с грядки посеянные семена, но и унести за пределы участка часть верхнего торфяного слоя почвы. По своим физическим и химическим свойствам торф резко отличается от минеральных почв. Это необходимо учитывать при определении оптимальных доз и сроков внесения известковых, минеральных и микроудобрений, определении состава и последовательности мероприятий по обработке почвы, норм и сроков поливов, сроков уборки урожая и т. д. И, наконец, надо помнить, что при определенных условиях, прежде всего погодных, торф может самовозгораться. Известны случаи, когда огонь пожирал торфяную залежь и распространялся на глубине до нескольких метров, и в такие «ловушки» целиком проваливались машины.
СВОЙСТВА ТОРФЯНЫХ ПОЧВ
Отличительная особенность современного земледелия на огородных и садовых участках - возрастание роли плодородия используемой почвы, позволяющее получать от почвы большую отдачу. Почва же плодородная способствует более эффективному использованию удобрений, и других агротехнических мероприятий, а также лучше противостоит отрицательным внешним воздействиям - уплотнению, эрозии, заражению остатками пестицидов.
Плодородие почвы - это ее способность давать урожай. Это сложное свойство почвы характеризуется, в основном, уровнем обмена веществ и энергии с культурными растениями, атмосферой, подпочвой, грунтовыми и поверхностными водами, животными и почвенными микроорганизмами.
Основу почвенного плодородия составляет органическое вещество. Оно образуется из остатков растений, отмерших микроорганизмов, почвенных животных, а также продуктов их жизнедеятельности. В почве они подвергаются сложным изменениям, включающим процессы разложения, гумификации и минерализации органического вещества. Органическое вещество консервирует в химически связанной форме энергию солнца, которая способствует развитию почвы, формированию ее плодородия.
Агротехнические свойства минеральной почвы определяет ее твердая фаза, представленная глинистыми, песчаными и илистыми частицами. Торфяные почвы, в отличие от минеральных, не имеют твердой фазы. Основную часть торфа составляет органическое вещество. Кроме того, в его состав входят зола и вода. Зола торфов состоит из «чистой золы», образовавшейся за счет зольных веществ, входящих в конституционную часть растений торфообразователей.
Торф - сравнительно молодое органическое образование, наиболее древние слои которого начали свое формирование в послеледниковый период, около 10 тыс. лет назад. Торф возник в результате накопления полуразложившихся остатков болотной растительности и минерализации в условиях избыточного застойного увлажнения и недостатка кислорода.
Выделяют четыре типа торфяных залежей: низинный, переходный, смешанный, верховой. Каждый тип
залежи характеризуется определенным ботаническим составом торфа, степенью разложения, зольностью, влагоемкостью, объемной массой, физическими и химическими свойствами.
Ботанический состав определяется по процентному содержанию в его массе остатков отдельных ботанических видов растений-торфообразователей, сохранивших анатомическое строение. Определение ботанического состава в полевых условиях проводится глазомерно. Ботанический состав - один из основных показателей, определяющих качество торфа, его агрономическую характеристику, пригодность для нужд сельского хозяйства: сфагновые торфа пригодны для подстилки скоту, для хранения плодов; древесные и древесно-осоковые более пригодны на удобрение.
Степень разложения торфа представляет собой процентное отношение разложившейся части торфа (утратившей клеточное строение) ко всей массе торфа. В полевых условиях степень разложения торфа определяют глазомерно, приблизительно: меньше 20% - слаборазложившийся, 20-45% - среднеразложившийся, более 45% - сильноразложившийся. Слаборазложившийся торф имеет желтую или светло-коричневую окраску, в нем хорошо видны растительные волокна, он не пачкает рук, при сжимании комка не проходит сквозь пальцы, отжимаемая вода имеет светло-желтую окраску. Сильноразложившийся торф имеет темно-коричневую или черную окраску, в торфе заметны лишь некоторые растительные остатки, он пачкает руки, при сжимании комка проходит сквозь пальцы, отжимаемая вода имеет темно-коричневый цвет. Наименьшую степень разложения имеет верховой торф (18-20%), наибольшую - низинные лесные и лесотопяные торфа. Слаборазложившиеся торфа используются для химической переработки, хранения плодов, подстилки для скота; высокоразложившиеся используются на удобрение, а торфяники с хорошо разложившимся торфом, после осушения, - для выращивания сельскохозяйственных культур.
Зольность - содержание золы, выраженное в процентах к сухому веществу. Верховые торфяные почвы характеризуются низкой зольностью (1,2-5%). В составе золы преобладает кремнезем, за ним следует кальций и алюминий. У торфа низинных почв содержание зольных элементов колеблется от 5-8% у обедненных (переходных), до 12-14% у нормально зольных и до 30-50% у высокозольных. В составе золы преобладает кальций, на втором месте - железо. Нормально зольные (12-14%) почвы обеднены кремнеземом, в высокозольных почвах его содержится очень много. Наиболее важными компонентами золы являются фосфор и калий. Несмотря на сравнительно невысокую аккумуляцию фосфора (0,06-0,5%) запасы его в почвах могут достигать в метровой толще 2,5-3,0 кг на 1 м ². Во всех торфяных почвах (за исключением пойменных заиленных) содержание калия очень низкое (0,02-0,2% к массе сухого торфа). В соответствии с таким содержанием калия запасы его крайне низкие.
Содержание кальция в торфе верховых почв очень невелико, а в торфе низинных почв - в среднем 2-4%, достигая в карбонатных их видах 30% и выше.
Торф болотных почв богат азотом. В верховых торфяных почвах содержание азота колеблется в пределах 0,5-2%, в то время как в низинных торфяных почвах оно чаще превышает 2%. Запасы азота в метровой толще высокие. Наименьшее количество азо¬та-4,2 т/га - накапливается в верховой торфяной почве, а максимальное - до 30 т/га в низинных почвах. Основная масса азотистых веществ в верховых торфяных, почвах представлена белковыми соединениями. В низинных торфяных почвах основная масса азотистых соединений сосредоточена в сложных гумусовых соединениях.
Органическое вещество, которое составляет основную часть торфа, в верховых почвах представлено преимущественно целлюлозой, гемицеллюлозами, лигнином и воскосмолами. Торф этих почв слабо гумифицирован, гумусовые вещества составляют 10-1 5% от общего углерода, и в их составе преобладают фульвокислоты. Торф низинных почв хорошо гумифицирован и в нем содержится до 40-50% гумусовых веществ, преобладающая часть которых представлена гуминовыми кислотами. Реакция торфа верховых болотных почв кислая и сильнокислая, а низинных – от слабокислой до нейтральной.
Влажность торфа - содержание влаги в процентах к общей массе торфа. Естественная влажность неосушенной залежи зависит от типа торфа и степени его разложения. По мере увеличения последней влажность уменьшается. Наибольшую влажность имеют верховые слаборазложившиеся торфа, наименьшую - низинные сильно разложившиеся.
Влагоемкость - способность торфа поглощать и удерживать влагу. Она зависит от типа, вида и степени разложения торфа. Верховой тип торфа имеет влагоемкость от 600 до 1200-1800% (это значит, что одна часть торфа удерживает до 18 частей воды), переходный - 350-950%, низинный -460-870%. Чем меньше степень разложения торфа, тем выше его влагоемкость. Для подстилки нужны торфа, характеризующиеся высокой влагоемкостью, способные впитывать большое количество влаги.
Торфяные почвы характеризуются высокой теплоемкостью и низкой теплопроводностью. Летом температура в них на глубине Ю-20 см в среднем нз7-8°С ниже, чем в зональных минеральных почвах легкого механического состава. Сроки промерзания и оттаивания торфяных почв смещены по сравнению с минеральными почвами: зимой они промерзают позднее минеральных, а весной позднее оттаивают. Суточная амплитуда колебания температуры на поверхности почвы, угроза и сила заморозков на торфяных почвах проявляется значительно
выше, чем на минеральных почвах. Это происходит не только вследствие высокой теплоемкости и низкой теплопроводности торфа. Низинные торфяные почвы (пригодные для выращивания сельскохозяйственных культур) располагаются на более низких отметках поверхности, куда стекается холодный воздух с суходолов и где происходит застаивание его холодных масс. Осушение торфяных почв приводит к ухудшению их теплового режима. Это связано с отводом избытка воды, увеличением воздушной фазы почвы. Так как теплопроводность воздуха в 20 раз меньше, чем воды, то и теплопроводность осушенной почвы становится ниже. Однако это вовсе не означает, что осушением следует пренебрегать. Содержание воды в торфе в естественном состоянии достигает 95% от его объема, т. е. практически все поры заняты водой. А оптимальная влажность почвы для овощных и плодовых культур составляет 55-70%, при которой на долю воздуха приходится 30-45%. При содержании воздуха в почве менее; 15-20% газообмен происходит медленно, и в условиях недостатка кислорода вместо разложения и минерализации органического вещества происходит его брожение, возрастает кислотность почвы. Поэтому важнейшая задача осушения - отвод избыточной воды и снижение уровня грунтовых вод. Если этого не сделать, то любые мероприятия по освоению, окультуриванию торфяных почв и возделыванию на них сельскохозяйственных растений оказываются бесполезными. Осушение должно обеспечить не только оптимальные водный, воздушный, пищевой и тепловой режимы почвы, но и создать благоприятные условия для осуществления всего комплекса мероприятий по освоению торфяных почв. В этот комплекс входят культур технические работы по приведению поверхности в пахотнопригодное состояние (удаление древесно-кустарниковой растительности, ликвидация кочек, дернины, первичная обработка почвы и др.), созданию пахотного слоя, окультуриванию почвы. В естественном состоянии торфяные почвы характеризуются плохими водно-физическими свойствами, органическое вещество и элементы питания в них находятся в консервированном состоянии. Потенциальное плодородие таких почв - это результат болотного почвообразовательного процесса в естественных условиях. В результате осушения, окультуривания и сельскохозяйственного использования создается эффективное плодородие. Оно характеризуется определенным энергетическим и биологическим уровнем, т. е. способностью давать урожай сельскохозяйственных культур, и прежде всего овощей, ягод, плодов.
Если труд на садово-огородных участках, умение и практику умело сочетать со знанием особенностей торфяных почв, то обилие и качество полученных урожаев, несомненно, может быть гарантировано.
К. Константинов, канд. с/х наук

В тундровой зоне Западной Сибири торфяные олиготрофные почвы оказываются жертвой техногенных нарушений природной среды, как прямых, так и косвенных (12, 13, 14 ). Последние проявляются в изменениях мерзлотных режимов, вызывающих сработку торфа и разрушение торфяных бугров (деструктивный подтип торфяных почв).

ТОРФЯНЫЕ ЭУТРОФНЫЕ
O – TE - TT

Диагностика. Характерен эутрофно-торфяный горизонт ТE бурого цвета, мощностью до 50 см, залегающим под очесом мхов и/или остатками травянистой растительности. Степень разложенности торфа не превышает 50%, но, как правило, она выше, чем в олиготрофно-торфяном горизонте, хотя в ней различимы остатки растений – пушицы, осок, хвощей, гипновых мхов. Горизонт сменяется торфяной толщей ТT , состоящей из хорошо разложившегося торфа темно-коричневого цвета, иногда с древесными фрагментами (15 ). При ее значительной мощности может подразделяться на несколько слоев различной окраски и сложения. Минеральная глеевая толща G под торфяными горизонтами (в пределах 0,5-1,0 м), в верхней части прокрашена потечным органическим веществом в сизовато-серые или темно-серые тона (16 ).

Физические свойства. Профиль эутрофной торфяной почвы большую часть вегетационного периода насыщен водой. Плотность твердой фазы низкая, но немного выше чем в торфяных олиготрофных почвах – 0,15-0,30 г/см 3 . Избыточное увлажнение связано как с перераспределением поверхностного стока, так и с горизонтами грунтовых вод и/или верховодки. В почвенном профиле может присутствовать многолетняя или сезонная льдистая мерзлота.

Химические свойства. Реакция в верхней части почвенной толщи варьирует от кислой до нейтральной, значения рН обычно повышаются с глубиной. Зольность колеблется от 6 до 18%, емкость поглощения – от 100 до 200 мг-экв. Поглощающий комплекс может быть умеренно ненасыщен или полностью насыщен основаниями. Содержание органического вещества более 35%, степень его разложенности относительно высокая, содержание азота 1,5–4%.

Область распространения и варианты. Формируются в понижениях рельефа на ледниково-аккумулятивных – моренных и зандровых, равнинах, речных террасах и других элементах рельефа, где близко к поверхности залегают в той или иной степени минерализованные грунтовые воды. Растительность представлена зарослями ольхи, ивы, иногда сырыми березняками или осинниками, заболоченными лугами или болотами с осоками, тростниками, гипновыми мхами на равнинах таежной, тундровой и лесостепной зон (17 ).

В относительно благоприятных условиях разложения торфа формируются перегнойно-торфяные эутрофные почвы . Они отличаются высокой (около 50%) степенью разложения органического материала и темным, коричневым до черного цветом, т.е. они содержат прослойку или подгоризонт перегнойного материала. Его образование может быть связано как с условиями аэрации, так и с более высоким содержанием оснований в грунтовых водах, либо в почвообразующей породе. При повышенном содержании соединений железа в грунтовых водах формируются оруденелые торфяные эутрофные почвы с железистыми новообразованиями в виде жерствы или плитняка (18 ). При мощности торфяной залежи больше 1 м торфяные эутрофные почвы переходят в категорию низинных торфяников.

УДК 631.445.12

Торфяные почвы: их генезис и классификация

Сибирский научно-исследовательский институт торфа СО РАСХН, 634050, Томск, Гагарина 3

Поступила в редакцию

Аннотация

На протяжении многих десятилетий велась дискуссия о процессе торфообразования и что такое торфяная почва. Прошло много времени, появились новые данные, изменились ранее, казалось бы, устоявшимися точки зрения. Предлагается вернуться к этим вопросам, может быть с несколько других позиций.

Торфяные почвы на 50-95% состоят из органических веществ и чрезвычайно переувлажнены. Это и определяет их полифункциональность. Ботаники и геоботаники изучают в них индивидуальность болотной растительности, а по стратиграфии торфяной залежи – климатические характеристики периода торфонакопления, и определяют их как болота; геологи разведывают запасы и границы промышленных залежей и называют торфяные болота торфяными месторождениями; гидрологи, исследуя гидрологический режим болот, определяют его как водный объект; лесники изучают болото с позиций улучшения бонитета древостоя и называют их лесными болотами, а почвоведы – с позиций получения сельскохозяйственных угодий с хорошим уровнем плодородия и называют их торфяными почвами. В каждой специальности свои цели и свои методы изучения. А объект – один. За годы исследований накоплен большой фактический материал по торфяным болотам, доказана их огромная биосферная роль, отчасти определены направления их охраны и рационального использования , однако сущность торфообразовательного процесса, место торфяных почв в классификации и даже в почвоведении в целом, так и остается не определенным. Поэтому целью данной статьи ставится привлечение внимания почвоведов к этой проблеме.

По , “невозможно согласиться с приравниванием естественной почвы к пахотному слою, но еще труднее допустить…называть почвою…всякую горную породу, раз она лежит на дневной поверхности, и раз человек вздумал развести на ней какую-либо культуру. Покамест горная порода…не изменилась на известную глубину от совокупного воздействия воды, воздуха и организмов, до тех пор она не почва, а остается горной породой”. Еще в 1886 г. в классификации почв выделил класс типичных болотных почв с полным их профилем до минеральной породы. Такой же точки зрения, согласно придерживались, и др. Впервые в 1937г. было предложено разделить весь торфяной профиль на торфяную почву и торфогенную породу, которая является материальной породой для торфяной почвы. Наиболее широкое отражений этих взглядов нашло воплощение в работе .Согласно ее определению, торфяная почва – это верхний слой торфа на глубину распространения основной массы корней растений, который периодически подвергается аэрации, и где совершаются процессы разложения растительного опада и образования высокомолекулярных органических веществ. Нижележащие слои торфа, по мнению нельзя назвать почвой, так как почвообразовательные процессы здесь не наблюдаются, а сам торф находится в законсервированном состоянии. Этот слой был определен как органогенная порода. Такое понятие о торфяных почвах в то время было воспринято научной общественностью как очевидное. Описание метрового торфяного профиля, например верховых торфяных почв, в классическом варианте выглядело следующим образом – с поверхности выделяется горизонт сфагнового очеса соломенно-желтого или буровато-желтого цвета – Т1, под которым залегает бурый торф с хорошо оформленными растительными остатками – Т2, переходящий в темно-бурый торф - Т3.

Надо полагать, что понятие активного и неактивного слоев (также по разным авторам деятельный и недеятельный; акротелм и катотелм) отчасти обязано болотным гидрологам, которые подразумевали под этим состояние водного режима. Но также известно, что точное положение границы между активным и инертным горизонтом всегда является до некоторой степени условным. Так, например, проведенные нами исследования показали, что принятые градации оценки окислительно-восстановительных условий по неприемлемы в торфяном профиле, для которого правильным будет принять за эту границу Eh = 0 мВ . Это позволило сделать предположение и далее доказать, что мощность активного слоя в условиях естественного залегания гораздо больше, чем это предполагал по среднемноголетнему минимальному уровню болотных вод, если речь вести об анаэробно-аэробном состоянии всего торфяного профиля. Согласно исследованиям других ученых , содержание органических веществ, а также гидроморфность торфяных почв определяют их устойчивость к возникновению облигатного анаэробиозиса в торфяном профиле.

Мелиораторов также интересовал метровый слой, так как норма осушения, как правило, ограничивалась этой глубиной. Вполне вероятно все выше перечисленное и послужило причиной распространению понятия о болотных почвах, предложенного. На самом же деле, такое определение недостаточно полно отражает субстантивно-функциональные и генетико-эволюционные особенности торфяных почв.

Собственные результаты и материалы других авторов позволяют считать, что источником минерального питания для почвообразующей растительности болот, является минеральный субстрат (минеральная почва), подвергшаяся заболачиванию. Так, проведенные нами исследования в южно-таежной подзоне Западной Сибири по изучению свойств олиготрофных болот, позволили выявить их мезотрофный характер, обусловленный повышенным содержанием кальция, магния и некоторых других биогенных элементов в олиготрофной части профиля, минеральное питание которого осуществляется исключительно за счет атмосферных осадков. Однако эти элементы в большом количестве содержатся в подстилающей древней почве, откуда происходит их миграция вслед за нарастающим торфяным профилем. Основное количество зольных элементов в торфах накапливается на исходном этапе торфообразования, когда их источником служит минеральный субстрат, в данном случае карбонатные глины. Из этого слоя, насыщенного кальцием, корневая система следующего слоя торфообразователей потребляет кальций. Так происходит перераспределение элементов по профилю торфяных почв с постепенным снижением их концентрации ближе к поверхности. В результате, на исследуемой территории сформировались олиготрофные торфяные почвы с признаками мезотрофного типа торфообразования. Ранее этот процесс назван биогенной формой миграции элементов и описан . Такие рассуждения правомочны и для содержания железа, так как исследуемая территория располагается в районе залегания железных руд. Таким образом, древняя почва, подвергшаяся заболачиванию, выполняет роль почвообразующей породы по отношению к формирующейся на ней торфяной почве и в дальнейшем между ними сохраняется тесная генетическая связь.

Рассмотрим формирование торфяного профиля с позиций перемещения веществ в профиле почв (почвообразовательный процесс). Считается, что миграционный поток к почвообразующим породам в торфяных почвах выражен очень слабо в силу большой водоудерживающей способности и слабой фильтрации почв. Это, пожалуй, справедливо для достаточно ровной поверхности, но болотный рельеф – неоднородный, в результате происходит внутриболотный переток гравитационных вод и образуются автономные, транзитные и трансаккумулятивные геохимические микроландшафты . Таким образом, например, происходит внутриболотный переток воды вниз по профилю торфяных болот. Но миграция воды происходит и снизу вверх и определяется это особенностью торфообразовательного процесса.

В связи с этим, рассмотрим торфяную почву как субаквальную генетически инситную систему . Согласно , специфичность почвы проявляется тогда, когда к известным свойствам (поверхностно-планетарная, экзогенная, полидисперсная, многофазная, с твердым несущим субстратом, биокосная и биопродуктивная, субаэральная) прибавляется инситность функционирования и образования. Процесс почвообразования при этом – как процесс накопления остаточных продуктов функционирования во всех фазах почвы: газовой, жидкой, твердой. Инситные инфильтрационные процессы проникают вглубь породы и прорабатывают ее на месте, in situ, без существенного перемещения основной массы породы и новообразованных продуктов экзогенеза. Но в минеральных почвах эти процессы под действием силы гравитации направлены вниз, а торфяные почвы в силу аккумулятивного направления торфообразования развиваются вверх. Поэтому верхний горизонт торфяных почв соответствует современным условиям, нижний – предшествующим стадиям развития. Все вышеприведенные рассуждения свидетельствуют, что торфяная почва – субаквальная, инситная система со знаком минус (направлена вверх). Минеральная древняя почва составляет биолитосферный этаж, сформированный в условиях длительного или постоянного переувлажнения под влаголюбивой растительностью, верхняя часть которого, как правило, оглеена и служит почвообразующей породой для нарастающего вверх профиля торфяных почв с образовавшейся уже зоной функционирования (зона, охваченная потоками вещества и энергии). Результатом функционирования является торфяная почва, свойства которой определяются, прежде всего, ботаническим составом торфов, слагающих ее профиль. Торфяная почва делится на слои, мощность которых определяется однородностью ботанического состава торфов. При этом в понятие торфяная почва включается вся торфяная залежь и верхние горизонты древней минеральной почвы. Органическая и минеральная части торфяных почв – субстантивно-функциональная система, представляющая собой генетически единый почвенный профиль с фиксированной в нем историей их развития . Верхний метровый горизонт профиля торфяных почв правильнее рассматривать как часть почвенного профиля современной стадии почвообразования с более активными биохимическими процессами. Но и нижележащие горизонты также биохимически активны. Проведенные нами исследования на олиготрофных болотах показали, что грибные споры, актиномицетный мицелий и бактерии присутствуют по всему трехметровому профилю торфяных почв. В то время как грибной мицелий обнаружен лишь до глубины 70-100 см . И если для бактерий была выявлена тенденция плавного уменьшения численности вниз по профилю, то плотность грибных спор и актиномицетного мицелия была часто выше в более глубоких слоях торфяного профиля. Рассмотрим данное положение на конкретном примере (табл. 1).

Таблица 1

Пределы колебаний концентрации микроскопических грибов (А); запасов грибной массы (Б) и доли углерода В (%) в олиготрофных торфяниках

Пункт 3 – торфяной профиль топяного типа строения, сложен снизу вверх: низинные хвощевый и осоковый торфа (1 м), затем переходный древесно-сфагновый (0,5 м), который перекрывается мощным слоем (1,5 м) верхового торфа (магелланикум и сфагнум-фускум). Пункт 5 –торфяной профиль мощностью 2,5 м сложен снизу осоковым и древесно-осоковым торфом (1,5 м), который сменяется переходным шейхцериево-сфагновым (0,4 м) и далее следует верховой сфагновый торф. Микроскопические грибы распределены по профилю довольно равномерно: доля выявляемых грибов от суммарной концентрации микромицетов в верхнем полуметровом слое в среднем составляет 35%, в нижнем - 38%, в слое 100-300 см – 27%.

Приведем многолетние результаты по энзимологии торфяных почв, активность которых складывается из микробиологических ферментов и ферментов растений и более полно отражает биохимическую активность торфяного профиля. Так в верховых торфяных почвах только инвертаза имеет более высокую активность в верхнем метровом слое, остальные ферменты распределяются по профилю равномерно (табл. 2). В низинных торфяных почвах увеличение активности в слое 0-25 см отмечается также по каталазе, полифенолоксидазе и нитратредуктазе, однако уже в слое 75-100 эта закономерность не проявляется. Таким образом, биохимические процессы в глубине торфяного профиля безусловно проявляются, но происходит изменение качественных характеристик биохимической активности.

Таблица 2

Ферментативная активность целинных торфяных почв

Глубина, см	Ботанический состав	Инвертаза1	Каталаза2	Полифенол-оксидаза3	Нитрат - редуктаза4	Нитрит - редуктаза5
Верховые торфяные почвы, средняя тайга
	Сфагново-мочажинный
	Шейхцериево-сфагновый
	Шейхцериевый
	Шейхцериевый
	Шейхцериевый
	Древесно-шейхцериевый- переходный
Низинные торфяные почвы, южно-таежная подзона
	Древесный
	Древесный
	Древесно-осоковый
	Осоковый

Примечание . 1 – мг глюкозы за 4 ч на 1 г; 2 – мл О2 за 2 мин на 1 г; 3 – мг 1,4 n-бензохинона за 30 мин на 1 г; 4 – мг восстановленного NO3- за 24 ч на 1 г; 5 – мг восстановленного NO2- за 24 ч на 1 г.

Высказанная точка зрения подтверждается изменением химического состава торфов по профилю торфяных почв. Так констатируется , что с глубиной в одних и тех же видах торфов снижается содержание водорастворимых и легкогидролизуемых веществ, а содержание гуминовых кислот увеличивается. Эти явления не могут быть случайными, так как образование последних происходит за счет процессов превращения некоторых компонентов легкогидролизуемых веществ. Это еще раз подчеркивает, что процессы изменения химического состава торфообразователей в анаэробном слое не прекращаются. В глубине залежи вместо микробиологических процессов аэробного характера (в основном гидролиз) продолжают развиваться другие биохимические процессы, способствующие трансформации органических веществ в направлении гумификации. Надо заметить, что аэробные и анаэробные микроорганизмы различаются между собой по своему каталитическому аппарату, термодинамике действия и направлению разрушений и превращений, совершающихся при их взаимодействии с органическим веществом. Именно по этой причине наличие большого количества грибов в слое отмершего мха производит первое разрушение отмерших растений торфообразователей. При ухудшающейся аэрации с углублением в торфяную залежь, они уступают место дрожжам и бактериям. Последние производят медленное, но неуклонное дальнейшее превращение органического вещества торфа .Отсюда следует вывод, что гипотезой быстрого завершения торфообразования в верхнем биологически активном слое торфяного профиля невозможно объяснить возрастание содержания гуминовых кислот, увеличения степени их обуглероженности, существующий синтез битумов при углублении в торфяную залежь.

Все слои профиля торфяных почв, в определенное время прошедшие стадию болотного почвообразования, содержат микроорганизмы и питательные вещества биогенного происхождения и обладают потенциальным плодородием . Примером могут служить выработанные торфяники, которые по своим биологическим свойствам, представляют полноценные сельскохозяйственные угодья. Их плодородие определяется не глубиной обнажающегося слоя при добыче торфа, а типом и ботаническим составом торфа, оказывающегося на поверхности.

С целью сравнения биологической активности торфов, взятых с разных глубин, был проведен опыт по кинетике разложения органического вещества торфов. Верховой тип: образец 1 – фускум, степень разложения 10%, зольность – 4,4%, глубина залегания -0,75м; образец 2 – фускум, степень разложения 10%, зольность - 2,9%, глубина залегания -1,75 м. Низинный тип: образец 3 – осоковый, степень разложения 15%, зольность -7,8%, глубина – 0,75 м; образец 4 –осоковый, степень разложения 25%, зольность – 7,3%, глубина 3,5 м (рис.1). Один и тот же вид торфа минерализуется с большей интенсивностью, если он залегает ближе к поверхности и, следовательно, содержит больше доступных для микроорганизмов веществ. Но эта разница отчетливо видна только в торфяной почве верхового типа. В почвах низинного типа эта разница недостоверна, хотя их глубина залегания существенно различается - 0,75 и 3,5 м. Полученные результаты свидетельствуют о том, что торфа на любой глубине характеризуются активными биохимическими процессами и потенциально плодородны, и верхний слой профиля торфяных почв правильнее рассматривать как фрагмент почвенного профиля современной стадии почвообразования. Степень же проявления биохимических процессов определяется ботаническим составом торфов, слагающих профиль торфяных почв.

Можно возразить, что не всегда происходит изменение органогенного профиля торфяной почвы с глубиной, то есть биохимические процессы практически не функционируют. Такие примеры имеются – многометровые пласты малогумифицированного сфагнового торфа, что обусловлено наличием в них антисептиков – фенолсодержащих дубителей и антиокислителей. Благодаря этому в условиях торфяного профиля процессы окисления тормозятся ингибиторами (процесс минерализации затухает даже в торфах тропиков и в торфах, богатых зольными элементами). Но и в этом профиле биохимические процессы имеют место, о чем свидетельствует наличие микрофлоры. Нами был изучен сфагновый торфяной профиль, мощностью 12м. Количество бактерий в слое 0-25см составило 44,52 ± 3,34млрд./г, на глубине 12м – 2,97 ± 0,16; мицелий актиномицетный соответственно 412,83 ± 57,15 и 68,83 ± 3,7 м/г, споры грибов 58,58 ± 27,23 и 6,23 ± 1,39млн./г. И в этом случае нельзя говорить об инертности биохимических процессов. Они были и продолжают быть, но в условиях изменившихся почвообразующих условий протекают в соответствии с этими условиями. Подобное исключение отмечается и среди минеральных почв. Например, избыточное ожелезнение почв, которое создает особенность их свойств. В этом случае такие почвы выделяются на уровне вида, подвида.

Формы почвообразования – естественно-исторические категории, эволюция которых представляется как единый генетически связанный процесс последовательного появления на Земле гидроземного, атмоземного и литоземного почвообразования . Каждая вновь возникшая форма почвообразования не исчезала, а появлялась в лоне предыдущей и продолжала развиваться. К самым древним относятся подводные почвы (3 млрд. лет), далее следуют болотные (400 млн. лет) и литоземные почвы (60-70 млн. лет). Поэтому в настоящее время вместе с литоземными почвами, на Земном шаре располагаются и подводные и болотные почвы. Важно отметить что распространение последних в настоящее время прогрессирует.

Согласно выше сказанному, история болотной почвы таким образом заключена в стратиграфии торфяного профиля, а подстилающий торфяной профиль минеральный субстрат есть древняя почва, преобразованная процессом заболачивания. Вместе торфяной профиль (стратиграфия залежи) с минеральным субстратом и почвообразовательными процессами представляют в целом торфяную почву. Верхний слой торфяной почвы необходимо принять за часть профиля, соответствующую современной стадии почвообразования. В теории торфообразовательного процесса ведущее место должно отводиться вопросам превращения растений торфообразователей в торф, происхождению органической и минеральной частей в торфах и их трансформации, процессам накопления, превращения и передвижения веществ в торфяном профиле, раскрытию форм их аккумуляции и миграции. Важно обратить особое внимание на эти почвы, т. к. каждый пятый гектар земельного фонда России принадлежит им.

Надо полагать, что существующие понятия о торфяной почве, как о деятельном слое торфяного профиля, соответствующим образом отразились в современной классификации этих почв . И так как эта тема достойна отдельного обсуждения, здесь наметим только пути дальнейшей работы в этом направлении.

Торфяные почвы состоят из растительных остатков и соответственно подходить к их исследованию и классификации лучше с ботанических позиций. Хотелось бы обратить внимание на прекрасные работы болотоведов и торфоведов, которые еще совсем недавно занимали передовые позиции в мировом болотоведении и торфоведении и которыми нельзя не воспользоваться. Под ботаническим составом торфа подразумевается совокупное сочетание всех ископаемых тканей, на основе которого можно установить исходный фитоценоз и выяснить его генезис. Все выявленные торфообразователи перечисляются в процентном отношении, по преобладающему виду дается название. Например, в образце торфа содержится: сфагнума - 70%, пушицы – 20%, древесных остатков – 10%, название торфа - пушицево-сфагновый. Одновременно определяются степень разложения, зольность, так как эти показатели столь же важны, как и ботанический состав.

Например, олиготрофный торф – торф, образовавшийся из растительности олиготрофного типа, примесь остатков растительности эвтрофного типа не превышает 5%; эвтрофный торф – торф, образовавшийся из растительности эвтрофного типа, примесь остатков растительности олиготрофного типа не превышает 5%. И при этом четко известен видовой состав растений-торфообразователей каждого типа торфа. Характерные признаки видов торфа хорошо описаны и идентифицируются при определении ботанического состава, и этот процесс может быть компьютеризирован .

Так же четко идентифицируется торфяная залежь. “К залежам низинного типа относятся залежи, сложенные полностью или более чем наполовину видами низинного торфа, причем слои видов верхового торфа не превышают 0,5м” . И это правильно, так как в торфяном профиле любой мощности, в том числе и до 1м, могут присутствовать и верховые, и переходные, и низинные виды торфов. И, конечно же, в отделе торфяных почв должен быть переходный или мезотрофный тип торфяных почв, который существует совершенно реально и в классификации торфов должен занимать такое же полноправное место по своему объему и свойствам, как верховой и низинный типы. Так Васюганское болото площадью 5 млн. га на 70% сложено торфяными почвами переходного типа и не заметить их невозможно. Подтипы можно выделить по наличию древесных остатков в торфе, что объясняется условиями обводненности и косвенно свидетельствует о ботаническом составе. Тогда в каждом типе обозначатся 3 подтипа: древесный, травяной, моховой. Род может соответствовать виду торфа (например, сосново-пушицевый), так как этот показатель имеет четко выраженные параметры свойств органического вещества торфов, а процессы их трансформации, биохимическая устойчивость к трансформации определяются именно ботаническим составом торфа. И так далее. Классификация торфяных почв, безусловно, требует дальнейшей доработки.

Список литературы

1. Бахнов аспекты болотообразовательного процесса. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние. 1986. 193 с.

2. Бахнов (взгляд в прошлое и настоящее). Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние. 2000. 114с.

3. Воробьев физических характеристик деятельного горизонта неосушенных болот // Труды ГГИ. 1965. Вып. 126.- Л. С. 65-69.

4. О принципах классификации, разведки и картирования торфяных месторождений // Почвоведение. 1937. № 10. С. 643-646.

5. , Инишева и запасы микробной биомассы в олиготрофных торфяниках южно-таежной тайги Западной Сибири. // Почвоведение. 1992. № 12. С. 1468-1473.

6. Докучаев “Разбор главнейших почвенных классификаций”. Избранные сочинения (1846-1903). Изд-во с-х литературы. Москва. 1954. С. 209, 217.

7. Ефимов почвы и их плодородие. Л: Агропромиздат. Ленинградское отд-ние. 1986. 264 с.

8. Зайдельман режима и мелиорации заболоченных почв. Москва: Колос. 1975. 318 с.

9. Зименко процессы в мелиорированных торфяниках Белоруссии и их направленное регулирование. Минск: Наука и техника. 1977. 206 с.

10. О фильтрации в поверхностном слое выпуклых болотных массивов // Метеорология и гидрология. 1948. № 2. С. 46-59.

12. Иванов в болотных ландшафтах. Л: Гидрометеоиздат. 1975. 280 с.

13. , Инишев и окислительно-восстановительные условия деятельного слоя олиготрофных болот.// Вопросы географии Сибири. Томск: Изд-во ТГУ. 2001. Вып. 24. С. 183-189.

14. , Инишев ресурсы. Том 28. № 4. 2001. С. 410-417.

15. , Головченко органических веществ в системе геохимически сопряженных болотных ландшафтов. // Геохимия. 2005. №2. С. 1-9.

16. , Савич окислительно-восстановительной буферности почв по данным сезонной динамики // Докл. ТСХА. 1975. Вып. 208. С. 37-42.

17. Классификация почв России. М: Почвенный институт им. . РАСХН. 2000. 236 с.

18. Концепция охраны и рационального использования торфяных болот России. Томск: ЦНТИ. 2005. 76 с.

19. О гидрологическом значении верховых болот // Вестник ЛГУ. 1949. № 2. С. 37-49.

20. Лундин свойства торфяных залежей. Минск: Урожай. 1964. 211 с.

21. , Пигулевская и генезис торфа. Москва: Недра. 1978. 231 с.

22. Романова болот. Л: Гидрометеоиздат. 1961. 359 с.

23. Сердобольский окислительно-восстановительных условий в черноземных почвах Каменной степи // Вопросы травопольной системы земледелия. М: Урожай. 1953. Т. 2. С. 208-218.

24. К вопросу об истории исследования, принципы классификации и систематики болотных почв СССР // Почвоведение.1954. № 4. С. 37-50.

25. Справочник по торфу. М: Недра. 1982. 760 с.

26. Таргульян почвы как поверхностно-планетарной оболочки биосферной планеты. // Экология и почвы. Избранные лекции VIII – IX Всероссийских школ (1998-199 гг.). М: Полтекс. 1999. С. 9-23.

Подписи к рисункам

О торфяных почвах, их генезисе и классификации

Рис. 1. Влияние глубины залегания торфа на интенсивность разложения торфов: 1 – верховой торф, 0.75 м; 2 – верховой торф 1.75 м; 3 – низинный торф, 0.75 м; 4 – низинный

Васильева Екатерина, член Клуба Органического Земледелия

Земледелие на торфяных почвах

Разработка участка и улучшение свойств торфяного грунта

Вам достался участок на торфяных почвах? Не беда. Ниже мы расскажем, как провести разработку участка и улучшить структуру и плодородие грунта. Также обратите внимание на особенности разработки самого участка, мероприятия по его осушению или снижению уровня грунтовых вод.
Низинные торфяники легко поддаются разработке и уже в первый или второй год на грядках можно выращивать многолетние травы и однолетние овощи и устраивать газон . А вот верховые торфяники придется разрабатывать не менее 4-х лет прежде, чем высадить на них культурные растения.

Снижение уровня грунтовых вод

На участках, где земля торф и высоко находятся грунтовые воды, невозможно выращивать растения, так как их корневая система просто сгнивает.
Осушение торфяников направлено на то, чтобы снизить уровень грунтовых вод до отметки 2 – 2,5 м. Если на вашем участке уже проводили осушение, весной у вас не бывает застоев талой воды и уровень грунтовых вод даже в паводок не превышает 1 – 1,5 м, то вам нет нужды проводить данные мероприятия. Но, как правило, такое встречается крайне редко и только на низинных болотах или на торфяниках, которые кто-то уже обрабатывал до вас.
Намного чаще встречается картина, когда вода находится очень близко, весной стоит в некоторых участках на поверхности. Конечно, жарким летом она может опускаться и ниже, тогда торф сильно пересыхает и требует полива. Но низкий уровень грунтовых вод летом не спасает ситуацию. Ведь весной и зимой корни всех многолетников страдают, и растения неизбежно погибнут.
Что необходимо сделать для осушения торфяников:

• Если вода находится примерно на уровне 80 см – 1,2 м, можно отвести ее избыток с участка. Для этого можно посадить березы и калину ближе к северо-западной части участка или за участком. Береза активно собирает влагу на расстоянии 30 м от себя. При этом огород и сад будут активно освещаться солнцем, и березы не будут мешать.
• Если вода находится еще ближе и участок сильно переувлажнен, то необходимо создать качественный дренаж . Для этого участок разбивается на сектора с таким расчетом, чтобы дренажные канавы имели уклон в ту сторону, где будут собираться воды.
• В самом нижнем углу участка можно выковать пруд или сточный колодец, куда будет скапливаться лишняя вода. В дальнейшем эту воду можно использовать для полива огорода. Вокруг водоема можно высадить декоративные или плодовые культуры, которые любят расти на берегах.
• Две дренажные канавы должны проходить по краям участка. Поперек их выполняются канавы на расстоянии, обеспечивающем достаточное осушение. Например, для участка в 6 соток, достаточно 1 – 2 поперечные канавы.
• Глубина канавы 2 штыка лопаты, т.е. 40 – 50 см.
• При выкапывании траншей верхний грунт сбрасывают на края будущих грядок.
• Для удобства хождения по участку через дренажные канавы придется соорудить мостики.

Нельзя допускать, чтобы хоть на каком-то клочке участка скапливалась дождевая вода. В таких местах необходимо выполнить насыпь грунта или смеси песка и плодородного грунта, чтобы вода стекала в дренажные канавы. Рукава дренажных канав должны сходиться к водоему или колодцу.
На торфяных почвах необходимо выращивать растения на приподнятых грядках. В летний зной, когда торф пересыхает, его необходимо хорошо поливать. Если уровень грунтовых вод не получается снизить до приемлемого уровня 2 м, то деревья придется выращивать на насыпных холмиках высотой 30-50 см. Диаметр холмика следует увеличивать по мере роста дерева. Сохранение на влажном участке крупных лиственных деревьев (например, берез) поможет осушать участок за счет интенсивного испарения влаги листвой деревьев.

Пескование или внесение других минеральных почв

Изменение структуры торфяного грунта необходимо для того, чтоб улучшить его свойства: уменьшить теплопроводность, ускорить созревание растений, обезопасить от пожаров, уменьшить влияние эрозии.
Сам по себе чистый торф не самый лучший грунт для выращивания растений. Вся его плодородность лишь перспективная, т.е. ее еще необходимо добиться. Для этого в верхний пахотный слой добавляют минеральные грунты: песок или глину. Чаще всего добавляют песок. Перемешивание торфа с песком значительно снижает вероятность пожара, активизируется работа почвенных микроорганизмов, почва быстрее прогревается и дольше удерживает тепло.
Но пескование следует проводить не на всех видах торфа. Всего существует 3 категории торфяников в зависимости от глубины слоя торфа:

• 1 категория – маломощный слой торфа до 20 см;
• 2 категория – среднемощный слой торфа 20 – 40 см;
• 3 категория – мощный слой торфа свыше 40 см.

На участках 1 и 2 категории пескование можно не проводить. При обычной перекопке участка торф перемешивается с верхним слоем подстилающего грунта. Собственно, происходит естественное пескование.
На участках с высоким содержанием торфа придется провести мероприятия по перемешиванию торфа с минеральным грунтом.
Не обязательно проводить пескование сразу по всей поверхности участка, это тяжелый труд и немалые расходы. Можно делать это по частям: обрабатывать грядку за грядкой.

• Рассыпаем на поверхность торфяного грунта песок слоем 15 см (600 т на 100 м 2).

Важно! Количество минерального грунта зависит от степени разложения торфа. Чем меньше разложение, тем больше песка необходимо. Для сильно разложившихся торфов достаточно 2 – 3 ведра песка и 1,5 ведра глины на 1 м 2 . Для слаборазложившихся торфов следует увеличить дозу в 1,25 – 1,5 раза.

• Перекапываем почву на глубину 25 см, стараясь перемешивать торф с песком.
• Если под небольшим слоем торфа 20 – 40 см находится тяжелая глина, то желательно увеличить дозу внесения песка и старательно перекопать участок, перемешивая песок, торф и глину.