Васильева Екатерина, член Клуба Органического Земледелия
Земледелие на торфяных почвах
На хорошо произвесткованных почвах с нейтральной реакцией можно выращивать любые растения. А вот на торфяных почвах со слабокислой и среднекислой реакцией необходимо высаживать растения, которым нравится такой уровень кислотности. Ниже приведем список растений, которые любят кислую почву, их можно выращивать в первые годы обработки торфяника.
Таблица. Список растений для кислой почвы
|
Низкорослые кустарнички |
Кустарники |
||
|---|---|---|---|
|
Багульник болотный |
Арония черноплодная |
Береза |
Ель Глена |
Среди цветов любителей кислых почв можно выделить: рододендроны, магнолии, астильбы, хосты, азалии, ландыши и другие.
Также земляника садовая хорошо переносит слабокислые почвы. Плодовые деревья в большей степени предпочитают нейтральные почвы, к тому же важно, чтобы в корнеобитаемом слое не застаивалась вода.
Особенности посадки растений на торфяниках
Как уже писалось выше на торфяниках с высоким уровнем грунтовых вод необходимо выращивать растения на приподнятых грядках.
Все овощные культуры после мероприятий по пескованию, известкованию и внесению различных удобрений, высаживают на грядки, приподнятые над общим уровнем участка на 30 - 40 см. Также удобно разделить растения по их предпочтениям к почвам: любителей кислых почв посадить на отдельной грядке, куда не вносить известь или вносить в минимальных дозах.
Важно!
На переувлажненных почвах следует сажать плодовые деревья на низкорослых подвоях, корневая система которых находится в верхнем слое почвы.
Чтобы вырастить плодовые деревья на торфяных участках с высоким уровнем грунтовых вод, необходимо сформировать холмики. Под каждое дерево насыпаем холм 0,5 - 1 м высотой. Если торф на участке слаборазложившийся или среднеразложившийся, то всю посадочную яму под дерево необходимо заполнить плодородным грунтом: черноземом или суглинком, перемешанным с органическими удобрениями.
После высадки дерева по мере его разрастания необходимо расширять холм в стороны, но не досыпать грунт сверху. Иначе место прививки может заглубиться в грунт, и дерево пропадет.
Торф как удобрение
Многие огородники используют торф в качестве удобрения на минеральных почвах. Иногда даже не обращают внимание на то, какой именно торф им привезли, просто разбрасывают его по поверхности почвы и ждут обильных урожаев.
Как мы уже знаем, есть верховой и низинный торф. Если вам привезли верховой торф , то его ни в коем случае нельзя вносить в грунт сразу. Для начала из него готовят компост. Закладывают в компостную яму или кучу, пересыпают навозом, органическими остатками, травой, дерном, выполотыми сорняками, иногда добавляют навозную жижу и фекалии.
В жаркую погоду компост поливают теплой водой, а также раз в 2 - 3 месяца перебрасывают. Спустя 2 - 3 года компост полностью созреет и будет готов к употреблению. Для ускорения процесса компостирования можно добавить в компостную кучу препарат с микроорганизмами Байкал - ЭМ1, ЭМ-1, Эмочки-Бокаши или другие. Также можно заселить червей старателей или калифорнийских червей. Уже за один сезон у вас будет чудесный компост.
Низинный торф также необходимо активизировать перед внесением в грунт. Кстати, если у вас плодородные почвы: чернозем, суглинок или супесь, то внесение торфа особо не улучшит плодородие. Лучше уж высеять сидераты. А вот если у вас тяжелая глина или сухой песок, то можно внести торф, перемешанный с навозом и компостом.
При освоении торфяных почв самое главное - это терпение. Сложно окультурить их за один год. А ведь так хочется побыстрее засадить весь огород. Но это возможно только, если вам достался участок с хорошо разложившимся низинным торфом. В противном случае следует постепенно окультурить почву и только после высаживать овощные и плодовые. В первый год использования участка его можно засеять многолетними травами-сидератами.
Торфяные почвы, их улучшение
В народе бытует мнение, что такие почвы кажутся малопригодными для выращивания овощей и ягодных кустарников, но через два-три года их освоения на них уже можно выращивать большинство садово-огородных культур.
Но подход к освоению каждого вида торфяника должен быть индивидуальным - в зависимости от того, какого типа болото прежде было на этом месте.
Торфянистые почвы по своим физическим свойствам очень разнообразны. Они имеют рыхлую водопроницаемую структуру, не требующую особенного улучшения. Но все они содержат мало фосфора, магния и особенно калия, в них не хватает многих микроэлементов, в первую очередь меди.
В зависимости от их происхождения и мощности образующего их торфяного слоя торфянистые почвы делятся на низинные, переходные и верховые.
Наиболее пригодны для выращивания садовых и огородных растений низинные торфяники, чаще расположенные в широких ложбинах со слабым уклоном. Эти почвы имеют хороший растительный покров. Торф на таких торфяниках хорошо разложился, поэтому он почти чёрный или тёмно-коричневый, комковатый. Кислотность торфяного слоя на таких участках слабая или даже близкая к нейтральной.
Низинные торфяники имеют достаточно высокий запас питательных веществ по сравнению с переходными и особенно верховыми торфяниками. В них содержится много азота и гумуса, так как растительные остатки хорошо разложены, кислотность почвы слабее, в них достаточно воды, которую надо отвести в канавы.
Но, к сожалению, этот азот находится в низинных торфяниках в почти недоступной для растений форме и только после проветривания может стать доступным для растений. Всего 2-3% азота от общего количества находится в виде нитратных и аммиачных соединений, доступных растениям.
Ускорить переход азота в доступное для растений состояние можно путём осушения торфяной почвы и усиления деятельности микроорганизмов, способствующих разложению органического вещества, за счёт внесения в почву небольшого количества навоза, спелого компоста или перегноя.
Верховые торфяники обычно избыточно увлажнены, поскольку имеют довольно ограниченный сток дождевых и талых вод. Они сильно волокнисты, поскольку в них нет условий для более значительного разложения растительных остатков. Это приводит к сильному закисанию торфа, чем и объясняется его очень высокая кислотность. Такие торфяники имеют светло-бурую окраску.
Элементы питания в верховом торфе, которых в любой торфяной почве и так мало, находятся в недоступном для растений состоянии. А почвенные микроорганизмы, способствующие поддержанию плодородия почвы, в них часто просто отсутствуют.
При закладке на таких почвах садов и огородов для их окультивации требуются большие затраты. Чтобы такие почвы стали пригодными для выращивания садово-огородных растений, в них надо внести известь, речной песок, глину, перепревший навоз, минеральные удобрения.
Известь снизит кислотность, песок улучшит структуру, глина увеличит вязкость и добавит питательных веществ, а минеральные удобрения обогатят почву дополнительными элементами питания. В результате разложение растительных остатков торфа ускорится и создадутся условия для выращивания культурных растений.
А в чистом виде верховой торф практически можно использовать только как подстилку для скота, поскольку он хорошо впитывает навозную жижу.
Для всех типов торфянистых почв характерна низкая теплопроводность, поэтому они медленно оттаивают и прогреваются весной, значительно чаще подвергаются воздействию возвратных заморозков, что задерживает начало весенних работ.
Считается, что температура таких почв в среднем за период вегетации на 2-3 градуса ниже по сравнению с температурой минеральных почв. На торфяных почвах позднее кончаются заморозки весной и раньше начинаются осенью. Создать более благоприятный температурный режим на таких почвах можно только одним способом - путём отвода избыточной воды и созданием рыхлой структурной почвы.
Торфяные почвы в их естественном состоянии почти непригодны для выращивания садовых и огородных растений. Но в связи с наличием в них большого количества органического вещества они обладают значительным «скрытым» потенциалом плодородия, все четыре «ключа» от которого находятся в ваших руках.
Эти ключами являются снижение уровня грунтовых вод, известкование почвы, внесение минеральных добавок и использование органических удобрений. А теперь попробуем чуть подробнее ознакомиться с этими «ключами».
СНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД
Для удаления избыточной влаги на участке и улучшения воздушного режима торфяные почвы очень часто приходится дренировать, особенно на новых участках. Делать это, конечно, легче сразу во всём садовом массиве, но значительно чаще этим приходится заниматься только на своём участке, пытаясь создать свою локальную простейшую дренажную систему.
Надёжнее всего устроить простейший дренаж можно, заложив в канавки шириной и глубиной на два штыка лопаты дренажные трубы, поверх их насыпать песок, а затем почву.
Значительно чаще в дренажные канавы вместо труб кладут ветки, вырезанные стебли малины, подсолнечника и т.д. Их засыпают сначала щебнем, потом песком, а затем землей. Некоторые умельцы для этой цели используют пластиковые бутылки. Для этого у них срезают дно, свинчивают пробку, раскалённым гвоздём делают сбоку отверстия, вставляют их друг в друга и укладывают вместо дренажной трубы.
А если вам очень не повезло и вы имеете участок, на котором уровень грунтовых вод очёнь высокий и понизить его довольно трудно, то забот будет ещё больше.
Чтобы не допустить в дальнейшем соприкосновения корней деревьев с этими самыми грунтовыми водами, вам придётся решать не одну, а сразу две «стратегические» задачи - снижать уровень грунтовой воды на участке в целом и одновременно поднимать уровень грунта в месте посадки деревьев путём создания искусственных холмиков из привозного грунта. По мере роста деревьев диаметр этих холмиков будет необходимо ежегодно увеличивать.
РАСКИСЛЕНИЕ ПОЧВЫ
Торфяные почвы бывают с различной кислотностью - от слабокислой и даже близкой к нейтральной (у торфяных болотных низинных почв) до сильнокислой (у торфяных болотных верховых почв).
Под раскислением кислой почвы понимают внесение в неё извести или других щелочных материалов для понижения её кислотности. При этом происходит самая обычная химическая реакция нейтрализации. Чаще всего для этих целей используется известь.
Но, помимо этого, известкование торфяных почв также усиливает деятельность различных микроорганизмов, усваивающих азот или разлагающих растительные остатки, содержащиеся в торфе. При этом бурый волокнистый торф превращается в почти чёрную землистую массу.
При этом труднодоступные формы элементов питания, содержащиеся в торфе, переходят в легкоусвояемые растениями соединения. А вносимые в почву фосфорные и калийные удобрения закрепляются в верхних слоях почвы, не вымываются из неё грунтовыми водами, оставаясь длительное время доступными для растений.
Зная кислотность почвы на вашем участке, осенью вносят щелочные материалы. Доза их внесения зависит от уровня кислотности почвы и составляет для кислых торфяных почв в среднем примерно 60 кг молотого известняка на 100 кв. метров площади, для среднекислых торфяных почв - в среднем около 30 кг, на слабокислых - около 10 кг. На торфяных почвах по кислотности близким к нейтральным известняк можно вообще не вносить.
Но все эти средние дозы внесения извести сильно колеблются в зависимости от величины кислотности, особенно на кислых торфяниках. Поэтому перед внесением извести её конкретное количество надо ещё раз уточнить в зависимости от точной величины кислотности торфяника.
Для известкования торфяных почв применяются самые разнообразные щелочные материалы: молотый известняк, гашёная известь, доломитовая мука, мел, мергель, цементная пыль, древесная и торфяная зола и т.д.
ВНЕСЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ДОБАВОК
Важным элементом улучшения физических свойств торфянистых почв является их обогащение минеральными веществами - песком и глиной, - которые повышают теплопроводность почвы, ускоряют ее оттаивание и усиливают прогревание. При этом, если они имеют кислую реакцию, придётся вносить дополнительную дозу извести для нейтрализации их кислотности.
При этом глину необходимо вносить только в сухом порошкообразном виде, чтобы она лучше смешивалась с торфяным грунтом. Внесение в торфяную почву глины в виде крупных комков дает незначительный результат.
Чем меньше степень разложения торфа, тем больше потребность в минеральных добавках. На сильно разложившихся торфяниках надо вносить по 2-3 ведра песка и 1,5 ведра сухой порошкообразной глины на 1 кв. метр, а на слабо разложившихся торфяниках эти дозы надо увеличить на четверть.
Понятно, что такое количество песка за один-два года не внести. Поэтому пескование ведут постепенно, из года в год (осенью или весной), пока не улучшатся физические свойства почвы. Это вы заметите сами по выращиваемым растениям. Рассыпанный по поверхности песок перекапывают лопатой на глубину 12-18 см.
ВНЕСЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
Навоз, торфонавозный или торфо-фекальный компосты, птичий помёт, перегной и другие биологически активные органические удобрения вносятся в количестве до 0,5-1 ведра на 1 кв. метр под неглубокую перекопку для быстрой активизации микробиологических процессов в торфяной почве, способствующих разложению находящегося в ней органического вещества.
Для создания благоприятных для роста растений условий в торфяные почвы необходимо вносить и минеральные удобрения: под основную обработку почвы - по 1 ст. ложке двойного гранулированного суперфосфата и 2,5 ст. ложки калийных удобрений на 1 кв. метр площади, а весной дополнительно - по 1 чайной ложке мочевины.
Большинство торфяных почв имеет низкое содержание меди, причем она находится в труднодоступной для растений форме. Поэтому внесение в торфяную почву удобрений, содержащих медь, особенно на кислых торфяных почвах, даёт значительный эффект. Чаще всего для этой цели используют медный купорос из расчёта 2-2,5 г/м2, предварительно растворяя его в воде и поливая почву из лейки.
Хорошие результаты даёт внесение борных микроудобрений. Чаще всего для некорневой подкормки рассады или взрослых растений берут 2-3 г борной кислоты на 10 л воды (1 л этого раствора опрыскивают растения на площади 10 кв. м).
Затем торфяную почву вместе с насыпанным сверху минеральным грунтом, навозом, органическими и минеральными удобрениями и известью необходимо тщательно перекопать на глубину не более 12-15 см, а затем слегка уплотнить. Лучше всего это делать в конце лета или в начале осени, когда почва значительно подсохнет.
Если нет возможности окультуривать сразу весь ваш участок, то осваивайте его по частям, но внося на них сразу всё указанное выше количество минеральных добавок и органических удобрений или сначала заправив рыхлой, плодородной почвой посадочные ямы, а уже в последующие годы проводя работу по окультуриванию почвы в междурядьях. Но это уже худший вариант, потому что делать всё это лучше сразу.
На уже освоенных торфяных почвах происходит постепенное уменьшение мощности торфяного слоя примерно на 2 см в год за счёт его уплотнения и минерализации органического вещества. Особенно быстро это происходит на участках, на которых длительное время без соблюдения севооборота выращиваются одни и те же овощи, требующие частого рыхления почвы.
Чтобы этого не произошло, окультуренная торфяная почва на садовых, и особенно на огородных участках, нуждается в ежегодном дополнительном внесении органических удобрений.
Если этого не делать, то с каждым годом на вашем участке будет происходить постепенное необратимое разрушение торфа (его минерализация), и через 15-20 лет уровень почвы на вашем участке может оказаться на 20-25 см ниже, чем было до начала освоения участка, и почва станет заболачиваться.
При этом почва на вашем участке будет уже не плодородная торфяная, а малоплодородная дерново-подзолистая, а её физические свойства сильно изменятся в худшую сторону.
Чтобы этого не произошло, помимо всего прочего, о чём говорилось выше, на вашем участке должна постоянно действовать продуманная система севооборота, насыщенная многолетними травами.
В будущем придётся ежегодно завозить и вносить или достаточное количество органических удобрений (10-15 вёдер на 100 кв. метров), или другой почвы.
А если нет навоза или компоста, то может выручить зелёное удобрение. Сейте и закапывайте люпин, горох, бобы, вику, донник, клевер.
В. Г. Шафранский
Цвет большинства торфяных почв — темный, почти черный, что радует неопытных садоводов, считающих это признаком плодородия. Торф даже часто завозят на участки и вносят в почву как ценное удобрение. На самом деле торф вовсе не удобрение. Торфяные почвы, действительно, плодородные, но плодородие это потенциальное. Питательные вещества для растений, в частности главные из них — азот, в таких почвах находятся в связанном состоянии и не могут использоваться растениями. Переход этих веществ в процессе окультуривания почвы в усвояемые растениями формы (почвенный гумус) происходит постепенно, в течение многих лет. Поэтому окультуривание торфяников сводится не только к их осушению, но и обогащению питательными веществами при помощи органических и минеральных удобрений. Большинство болотных почв бедно медью (необходимый для растений микроэлемент). Значит, при внесении минеральных удобрений надо выбирать такие, которые содержат этот микроэлемент.
Торфяные почвы — холодные. Зимой они сильно промерзают, а весной оттаивают очень медленно. Посадки, особенно молодые, приходится дополнительно утеплять снегом, весной же удалять его.
Со временем торфяники превращаются в плодороднейшие почвы, на которых можно получать богатые урожаи и овощей, и плодов, и ягод.
В южных районах довольно часто встречаются почвы, почти сплошь состоящие из камней и щебня. Их называют скелетными. Чтобы сделать такую почву пригодной для жизни растений, приходится выбирать из верхнего полуметрового слоя крупные и средние камни и насыпать плодородный слой земли не менее 15-20 см для выращивания овощных, ягодных и цветочных культур. Для деревьев и кустарников в таких случаях целесообразнее копать глубокие посадочные ямы и добавлять туда землю вместе с органическими удобрениями.
Но даже такие бесплодные земли, как каменистые, еще не самые худшие. Гораздо больше трудностей возникает при освоении засоленных почв. Они имеют щелочную реакцию среды, большую плотность, во влажном состоянии эти почвы вязкие, а в сухом — растрескиваются, разрывая при этом корни растений. Для улучшения солонцеватых почв обычно вносят гипс и фосфогипс, при вторичном засолении грунтовыми водами строят дорогостоящий дренаж.
По механическому составу все почвы делят на три группы: песчаные и супесчаные, легко- и среднесуглинистые, тяжелосуглинистые и глинистые. Большинство культур лучше растет на легких и средних суглинках. Песчаные же и супесчаные почвы плохо держат воду. На тяжелых суглинках и глинах растения, наоборот, страдают от избытка влаги. Окультуривание песчаных почв сводится к внесению в них глины, а структуру глинистых почв улучшают добавками песка. Садоводы, получив-шие когда-то участки с тяжелыми глинистыми почвами, рассказывают, что за 25 лет они завезли около 5 машин песка. Рассыпали песок вместе с удобрениями по поверхности перед пере копкой, добавляли в посадочные ямы, просто разбрасывали по поверхности В результате за этот срок верхние слои почвы на участке превратились из глинистых в суглинистые.
Окультуривание любых почв невозможно без удобрений, особенно органических, которые не только восполняют недостаток питательных веществ, но и улучшают физические свойства почвы.
Навоз и птичий помет на тяжелых почвах лучше вносить осенью, под перекопку, а на легких — весной (евино) навоз и куриный помет в свежем виде применять нельзя). Альтернативой этил удобрениям является компост. Его готовят из любых растительных остатков и кухонных отходов в течение нескольких месяцев (корневищные сорняки вроде пырея класть не рекомендуется).
Прослойки торфа, навоза, фекалий, минеральных удобрений и золы улучшают качество компоста.
Зеленым удобрением называют ряд растений из семейства бобовых — люпин, фацелию, сераделлу, донник, клевер, которые в фазе бутонизации закапывают в почву. Перегнивая, остатки этих растений обогащают почву органическим веществом и азотом, который усваивается из атмосферы (свойство всех бобовых культур). Результат воздействия на почву, например, люпина такой же, как навоза.
Прекрасным удобрением, особенно для кислых почв, является древесная зола. Наилучшей считается зола лиственных пород деревьев (березы) и подсолнечника.
Минеральные удобрения не улучшают структуру почвы и не обогащают ее гумусом, но зато быстро обеспечивают питание растений. В первый период освоения участка, особенно при недостатке органики, применение их в разумных пределах просто необходимо.
Есть еще один способ повышения плодородия почвы — разведение дождевых червей. Именно они перерабатывают компосты, превращая сухие растительные остатки в наиболее ценные формы гумуса. Ученые считают, что знаменитые наши черноземы сотворены в основном деятельностью червей.
Источником питания червей кроме органических остатков являются почвенная микрофлора и микрофауна. Черви поглощают огромное количество бактерий, в том числе и патогенных, водорослей, грибов с их спорами, простейших организмов и нематод. В результате почва обеззараживается и одновременно обогащается азотом, фосфором, калием — основными элементами питания растений и биологически активными веществами, содержащимися в копролитах (выделениях) этих животных. Черви способны также мелиорировать почву, улучшать ее структуру и физические свойства.
За сутки червь пропускает через себя массу земли с органикой, равную его собственной массе. В расчете на 1 м 2 это получается примерно 50 г, а за лето — до 10 кг. В течение лета 100 червей на 1 м 2 прокладывают почти километр ходов, делая почву рыхлой, водо- и воздухопроницаемой.
Чем больше дождевых червей будет на вашем участке, тем весомее будут урожаи. Как же увеличить численность червей? Сделать это довольно просто.
В тенистом месте выройте канавку, заложите туда полуперепревший навоз или сухие листья и бросьте 2-3 горсти червей. Прикройте их таким же субстратом, а сверху положите какую-нибудь рогожку. Периодически увлажняйте питомник, на зиму утеплите его. На следующий год он будет кишеть червями, а субстрат превратится в отличный перегной. Червей разбросайте по участку, питомник же загрузите снова.
Почва — живой организм. Берегите ее, как и все живое, приумножайте ее богатства, й ваши старания окупятся сторицей.
Торфяники вполне пригодны для выращивания овощных культур. Однако в отличие от других видов почв – супесчаных, песчаных, суглинистых и глинистых почв, они богаты органическими соединениями. Поэтому для окультуривания и обработки торфяников надо больше вносить минеральных удобрений, чем органических.
Верхний сухой слой торфяных почв содержит много органики, поэтому обладает меньшей теплопроводимостью, он плохо и долго прогревается весной. Слабо прогревается и осенью, поэтому на торфяниках чаще возникает опасность поздних весенних и ранних осенних заморозков.
Как улучшить структуру почвы на торфяниках.
Чтобы сделать торфяной участок более пригодным для огорода, надо исправить структуру почвы, улучшить её. На уже осушенный участок надо завести песок и глину, затем равномерно распределить её по участку и произвести вспашку или перекопку лопатой на штык это примерно 25см. На торфяной участок низинный засыпать на 1кв. метр 4 ведра песка и 2 ведра глины. На переходном торфянике песка надо рассыпать 5 ведер, а глины 3 ведра.
Проведенные мероприятия по пескованию и глинованию улучшат структуру почвы, исправят водно физические свойства и сделают участок пригодным для выращивания огородных культур. Почва будет лучше реагировать на полив, и природные осадки будет хорошо прогреваться солнцем. Это даст возможность без опасения высаживать рассаду весной, и овощи получат возможность дозреть осенью.
Почему на торфяниках плохо растут растения.
В первое время посаженные на освоенном торфянике растения растут медленно, они страдают от недостатка азота. Да именно азота, хотя в торфе его достаточно, но он находится в недоступной для растений форме. На торфяных участках минерализация органического вещества идет медленно и чтобы ускорить процесс разложения органического вещества и сделать азот более доступным для растений, надо одновременно с улучшением структуры почвы вносить органические и минеральные удобрения.
При внесении в торфяную почву глины и песка надо внести и небольшое количество навоза или компоста из расчета 1 кг на метр квадратный. Внести надо и минеральные удобрения из расчета на метр квадратный – мочевины 15г (огородной смеси 100г) суперфосфата 30-50г, хлористого калия 15-20г. Это увеличит плодородие почвы.
Но этого еще не достаточно для окультуривания и обработки торфяника. Важно определить нуждаемость почвы в микроэлементах и самое главное определить кислотность почвы. Эти анализы лучше сделать по образцам почвы в лаборатории. И согласно результатам внести необходимые микроудобрения и при кислых почвах провести известкование.
Когда все удобрения будут внесены в торфяную почву, участок надо перекопать и разбить комки граблями. После этого поверхность почвы уплотнить катком или . Прикатывание верхнего слоя торфяника предохранит почву от выветривания и пересыхания.
Что можно выращивать на торфяных почвах.
После проведенных работ по обработке и окультуриванию почвы можно спокойно выращивать на участке различные холодостойкие овощные и ягодные культуры, ягодные кустарники и клубнику, картофель. Теплолюбивые овощи на торфяных почвах выращивать советуем в укрытиях под пленкой, в теплицах и парниках. Для кустарников и клубники уровень грунтовых вод должен быть не ближе 1 метра, если он выше, то растения лучше выращивать на , сооружать гребни и холмы.
Обрабатывать грядки и посадки на таком огороде очень легко. Ведь на торфяной почве не образуется корка после полива, значит, её не надо рыхлить, не надо проводить мульчирование. Однако сорняки будут расти обильно, особенно трава мокрица.
Если на освоенном участке не высаживаются растения, то в этот год желательно засеять его сидератами, затем скосить их осенью и участок перекопать или перепахать.
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