12.4 Изменение свойств торфа при окультуривании.
Окультуривание и использование торфяных месторождений под посев сельскохозяйственных культур существенно изменяют свойства торфа. Установлено, что эти изменения затрагивают органическую, минеральную, водную и газовую составляющие торфа.
В результате осушения и окультуривания торфяной залежи коренным образом изменяется направление почвообразовательного процесса.
Если господство анаэробных процессов, идущих в неосвоенном торфянике, избыточное увлажнение и специфические условия среды торфяно-болотных почв определяют прогрессивное накопление полуразложившегося органического вещества, осушение сельскохозяйственное освоение торфяных почв приводят к изменению водного, теплового и воздушного режимов. Увеличение аэрации почвы интенсифицирует биохимические процессы, в результате этого усиливается гумификация и минерализация торфа.
В результате осушения торфяной залежи и удаления избыточной воды усиливается доступ воздуха в аэрируемый слой торфяной почвы. Это вызывает коренное изменение биохимических процессов. Осушение торфяных почв способствует разложению органического вещества, так как анаэробные процессы сменяются аэробными – окислительными. Процессу гумификации и минерализации органического вещества торфа при сельскохозяйственном использовании торфяника способствуют также искусственное изменение реакции среды и внесение минеральных удобрений. Внесение извести и минеральных удобрений сильно меняют не только численность микроорганизмов, но и видовой их состав. В почве увеличивается количество бактерий и актимицетов. Интенсивно начинаю размножаться нитрофикаторы. Вместе с тем уменьшается численность грибов.
Процесс гумификации торфа идет по всему аэробному слою торфяной почвы, но по мере приближения к уровню фунтовых вод его интенсивность затухает.
Наряду с гумификацией, т.е. образованием в почве гумуса (перегноя), идет процесс минерализации органического вещества, конечной стадией которой является полный распад органических веществ на ряд простых минеральных соединений и углекислый газ.
Минерализация органического вещества торфа является одной из причин ежегодного уменьшения (сработки) слоя торфяной залежи, находящейся под посевом сельскохозяйственных культур, и повышения зольности торфа. Большие потери органического вещества 9-20,2 т/га и год характерны для верховых торфов, особенно низкой степени разложения. При окультуривании торфяных почвсодержание гуминовых кислот значительно увеличивается, что указывает на высокую интенсивность процесса разложения органического вещества. Установлено, что каждый процент повышения степени разложения торфа в период окультуривания сопровождается приростом содержания гуминовых кислот на 0,15-0,17 %. Для торфяных залежей естественного состояния в среднем на 1 % прироста степени разложения содержания гуминовых кислот увеличивается всего на 0,25 %.
Изменение неорганической части торфа.
Формирование зольности торфяных почв обуславливается тремя источниками поступления зольных элементов в пахотный слой:
Постепенная минерализация органического вещества торфа;
Отложение в почве минеральных элементов, внесенных в виде удобрений;
Поступление зольных элементов с грунтовыми и поверхностными водами и атмосферной пылью.
Повышение общей зольности торфа сопровождается изменением содержания отдельных химических элементов неорганической части, играющих большую роль при освоении месторождений для сельскохозяйственного использования.
В результате окультуривания в поглощающем комплексе увеличивается содержание оснований и повышается степень насыщенности почв. Одновременно в торфяной почве происходит снижение гидролитической кислотности. Повышается плодородие, существенно меняется количество и соотношение подвижных форм фосфора и калия. Окультуривание торфяно-болотных почв способствует повышению урожайности сельскохозяйственных растений.
Изменение водно-физических свойств торфа.
Выращивание сельскохозяйственных культур на торфяной почве способствует значительному увеличению суммарного испарения с окультуриваемой площади. Основное значение в режиме испарения имеет транспирация влаги растениями. За счет транспирации суммарное испарение с окультуриваемой площади в 1,5-2 раза выше, чем с целинных осушаемых залежей. Это способствует значительному снижению влагосодержания осваиваемой торфяной почвы.
Наблюдение за водным режимом окультуриваемых торфяных почв в течении шести лет показало, что влагосодержание торфа в метровом слое залежи ежегодно снижается за вегетационный период на 0,15-0,3 кг/кг.
Анализ изменения основных водно-физических и агрохимических свойств торфа показывает, что в результате сельскохозяйственного освоения поверхностные слои торфяной залежи постепенно превращаются в культурные торфяные почвы.