Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Торфяные ресурсы в Бурятии и их рациональное использование. Монография
.pdf
вой окраски, густо пронизан корнями, встречаются обугленные части растений, ракушки, мокрый, уплотнен. Встречаются личинки
насекомых. От HCI не вскипает. Переход в нижележащий горизонт
выражен по разложенности растительных остатков и цвету.
Т2 70-150 см. Более темной окраски, чем вышележащий горизонт, состоит из растительных остатков различной степени разложенности, встречаются живые корни, обугленные части растений,
рыхлый, мокрый. От HCI не вскипает.
Т3 150-240 см. Органогенный неравномерно окрашенный темно-коричневый горизонт с черными пятнами, встречаются остатки
древесных растений, обугленные части травянистой растительности, единичные живые корни, мокрый, более рыхлый. От HCI не вскипает.
Почва – торфяная эутотрофная типичная.
Водно-физические свойства органогенных эутрофных почв (Петрович, 1974) характеризуются низким объемным весом (0,11-0,20 г/
см3), удельный вес в профиле почвы варьирует от 1,2 до 1,60 г/см3.
Наименьшая влагоемкость непостоянна и зависит от влажности почвы. Порозность аэрации на массивах с близким стоянием грунтовых вод (до 1 м) колеблется от 20 до 70% в верхнем органогенном
слое, в слоях глубже 30 см – от 0 – 20%. Отмечается ярко выраженный анаэробиозис. В почвах с глубоким залеганием грунтовых вод
воздухообеспеченность почв высокая. Наименьшая влагоемкость,
соответствующая максимальному количеству воды, которое удерживается почвой при глубоком залегании грунтовых вод – 55-70% для
органогенных слоев, 70-96 % – минеральных. Наименьшее значение в сухой период, максимальное – для влажных годов. Влажность
завядания – 9-17%. Эти величины более понижены по сравнению с
торфами европейской части страны. Вероятно, играет роль длительное промораживание почвы, которое привело к необратимой коагуляции органических коллоидов торфа и способствовало уменьшению в торфе прочносвязанной влаги.
Органогенные эутрофные почвы характеризуются слабокислой
реакцией среды. Торфяные почвы обладают высокой емкостью поглощения. Сумма поглощенных катионов высокая и составляет 32114,3 мг. экв/100 г почвы. Это объясняется тем, что твердая фаза
почв состоит преимущественно из органических коллоидов расти-
61
тельного происхождения и гумусовых коллоидов, обладающих значительной активной поверхностью (Скрынникова, 1961).
Для рассматриваемых почв характерно высокое содержание органического вещества. В горизонтах ТЕ оно достигает 82-92%,
в ТG – 50-55%. По степени разложения органического вещества изученные торфяники относятся к залежам преимущественно со слаборазложившимся торфом. Зольность торфа имеет различные значения
по слоям, что, возможно, связано с заилением органического вещества и наличием в нем примеси более крупных минеральных частиц.
Этот показатель зависит и от видового состава растений. В соответствии с видовым составом зольность растительных остатков варьирует в 0-2 см слое в широких пределах (18-35%). В торфяных горизонтах значения этого показателя также варьируют (табл. 18).
Изученные органогенные почвы имеют аккумулятивный характер обмена веществом и энергией и обладают одним из главных углеродных пулов биосферы (Вомперский, 1999). В них присутствуют три группы продуктов трансформации: органические соединения исходных растительных остатков; промежуточные продукты
распада и гумификации; специфические гумусовые вещества (Александрова, 1980). Термодинамическая устойчивость различных классов органических соединений тесно связана с окислительно-восстановительными условиями, поэтому в болотных экосистемах она
представляет собой достаточно мобильную систему (Бамбаев, 1984;
Бирюкова, Орлов, 1997). Одной из основных особенностей накопления гумуса в органогенных почвах является недостаток минеральных коллоидов и обменных форм кальция и магния, низкая биогенность, биохимический состав растений-торфообразователей, избыточное увлажнение.
62
Таблица 18 – Содержание органического вещества, золы и рН в торфяных эутрофных почвах
* - Гынинова и др., 2006; ** - ЕКО
63
Процессы биотрансформации в болотных почвах идут достаточно замедленными темпами. Верхний слой представляет собой
аэрируемую толщу, нижние горизонты из-за высокого стояния грунтовых вод находятся в состоянии анаэробиозиса. Общие запасы органического вещества в торфяных залежах высоки. По данным Ю.М.
Ильина и др. (2006), в Усть-Селенгинской впадине в урочище Гурулевский Калтус в 0-50 см слое этот показатель составляет 851 т/га.
По слоям запасы неравномерны, что связано с различной интенсивностью процессов гидроморфизма. Содержание С и N в органогенных почвах высокое (табл. 20). Однако, почти весь азот (почти 99%)
находится в недоступной для растений форме.
Для органогенных гидроморфных почв характерно высокое
содержание общего азота, оно колеблется от 0,95 до 2,73%. По профилю почвы отмечается равномерное распределение общего азота,
в слоях с высоким содержанием золы его количество уменьшается.
По этому показателю эти почвы являются потенциально высокоплодородными. Однако эффективное плодородие почв зависит от содержания его подвижных соединений. Наибольшее количество азота в торфяных почвах аккумулировано в сложных органических соединениях и недоступно для растений. По данным П.И. Петрович
(1974), доступный азот не превышает 1% от его валового содержания. Количество усвояемого растениями азота зависит от интенсивности процессов разложения органического вещества торфа и от
прочности закрепления азота в этом веществе, в частности от его
связей в составе гумусовых веществ (Ефимов, 1986).
Содержание подвижного фосфора в слое 0-30 см, по данным
П.И. Петрович (1974), варьирует от 54 до 164 мг на 100 г сухого
торфа. Относительно высокая подвижность фосфора в торфяных
почвах объясняется низким содержанием в них железа. Большие
количества железа приводят к ретроградации подвижных форм фосфора. Для производственной характеристики торфяных мерзлотных
почв Забайкалья градации обеспеченности, предложенные Вельским и др. (1961), неприменимы. Вероятно, это связано с повышенным потреблением растениями фосфора при пониженных температурах.
Таким образом, проведенные исследования показали, что в Байкальском регионе основные массивы торфяных органогенных почв
64
формируются в верховьях, поймах рек, реже – по окраинам озер, в
плоских днищах бессточных замкнутых понижений горно-лесной
зоны и в зоне контакта леса и степи. Крупные болотные массивы в
регионе встречаются только в тектонических впадинах кайнозойского типа: Тункинской, Верхнеангарской, Баргузинской, Усть-Селенгинской, процессы заболачивания в которых связаны с интенсивным
опусканием днища впадины.
В лесостепной зоне широко распространены торфяные эутрофные (низинные), которые формируются в понижениях рельефа речных террас, в дельтах, на заросших озерах, в местах разгрузки грунтовых вод. В их формировании большую роль играют мерзлотные
процессы, литологические, геоморфологические, гидрологические
и тектонические факторы. Самые крупные массивы эутрофных почв
распространены в нижнем течении реки Селенги, в ее дельтовой
части. В их образовании важную роль играют новейшие и современные геолого-геоморфологические процессы. Свойства органогенных эутрофных почв зависят от состава торфа, местоположения
болотного массива. Содержание органического углерода высокое,
распределение его по профилю относительно равномерное. Зольность торфа имеет различные значения по слоям, что, возможно,
связано с заилением органического вещества и наличием в нем примеси более крупных минеральных частиц. Отмечается очень низкая
обогащенность органического вещества азотом, высокие показатели емкости катионного обмена. Реакция среды изменяется от слабокислой до слабощелочной.
65
Глава 4.
И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ РАЗЛИЧНЫХ
ТОРФ КАК КОМПОНЕНТ ПОЧВОСМЕСИ
КУЛЬТУР
4.1 Почвенные исследования
Для изучения почвенно-географических, эколого-генетических
исследований торфяных почв Байкальского региона были заложено
несколько опорных разрезов.
Разрез 1П заложен в юго-западной части массива Посольских
болот на осушенном торфянике. Растительность представлена разнотравно-болотно-мятликовым сообществом.
Разрез 2П заложен в Истокском урочище Посольских болот на
осушенном торфянике. Растительность представлена осоко-болотномятликовым сообществом.
Разрез 9К (10.08.04) заложен в дельтовой части р. Селенги на
болотном массиве между с. Посольское и с. Исток (50 км), в 50 м от
трассы Кабанск – Посольское (52003/ с.ш.; 106012// в.д.) под хвощево-осоковым сообществом. Растения-доминанты – Carex disperma,
Equisetum palustre, Typha latifolia, Menyanthes trifoliate. Проективное покрытие составило 100%.
Разрез 10К (10.08.04) заложен в дельтовой части р. Селенги на
Посольском болотном массиве под осоковым сообществом (51059
с.ш.; 106015// в.д.). Растения-доминанты – Carex disperma, Equisetum
palustre, Menyanthes trifoliate. Проективное покрытие составляет
100%, высота травостоя – 80-100 см.
Разрез 2Б (21.07.05) заложен на болотном массиве (Баргузинский район) под осоковым сообществом вблизи оз. Поляночное, в
100 м от трассы Баргузин – Курумкан (53040 / с.ш.; 109038// в.д.).
Растения-доминанты – Menyanthes trifoliate, Carex reptabunda,
Panicum miliaceum, Carex schmidtii, Eriophorum medium. Встречаются: угнетенные березы, кустарники. Проективное покрытие составляет 100%, средняя высота травостоя – 40-60 см.
/
4.2 Методика проведения лабораторных и вегетационных
опытов
Для изучения торфа в составе почвосмесей в комплексе с каш-
тановой почвой, осадками сточных вод (ОСВ), лигнином проводи-
66
лись лабораторные и вегетационные опыты по различным схемам.
0.50 – 0.70
III – средняя токсичность
гибель тест-объекта
Фитотоксичность проводилась в лабораторных условиях в шкафу
искусственного климата Биотрон (схема №2). Вегетационные опыты проводили по методу Журбицкого в вегетационном домике кафедры почвоведения и агрохимии Бурятской государственной сельскохозяйственной академии Для постановки вегетационных опытов
использовали каштановую почву с местности Тапхар Иволгинского
района, осадки сточных вод (ОСВ), очистные сооружения г. УланУдэ, торф с местности Каштаки Кабанского района, характеристика торфа представлены в таблице 19.
Таблица 19 – Общая техническая характеристика торфа на соответствие
требованиям нормам ГОСТ Р 51661.1-2000
Тип торфа Низинный
Вид (группа) Травяный
Степень разложения R, % 30
Массовая доля влаги, % 65,00
Кислотность: рН
рН Н2О
Содержание органического вещества, % 85,32
Зольность, % 14,68
Пористость, % 91
Влагоемкость, на сухое вещество,%
в % от объема
Воздухоемкость, % 16
Наименование показателей Факт
KCl
5,70
6,05
536
75
Фитотоксичность осадков сточных вод в сочетании с торфом
изучали в лабораторных опытах по общепринятой методике
(ГОСТ...). Опытными культурами при определении фитотоксичности являлся овес, сорта Догой и кресс-салата, сорт Витаминчик.
Шкалу токсичности оценивали по шкале (табл. 20).
Таблица 20 – Шкала токсичности почв
Величина ИТФ Класс токсичности
>1.10 VI (стимуляция)
0.91 – 1.10 V – норма
0.71 – 0.90 IV – низкая токсичность
Среда, не пригодная для жизни тест-объекта I – сверхвысокая токсичность, вызывающая
< 0.50 II – высокая токсичность
67
Схема опыта для определения фитотоксичности состояла из
следующих вариантов:
1) почва каштановая + N
2) почва+
3) почва+
150P150K150
150P150K150
+торф+ОСВ (1:0,5);
+торф+ОСВ (1:1);
150P150K150
– контроль;
4) почва + NPK + торф (1:0,5);
5) почва + N
150P150K150
+торф+ ОСВ (1:0,5:0,5).
Для постановки вегетационных опытов было разработано 3 схе-
мы с различными нетрадиционными удобрениями.
Схема 1. Вегетационные опыты с оценкой действия почвосме-
си (почва+торф) на урожай растений.
Опытной культурой прямого действия был редис, последействие
было изучено с культурами лук, укроп. Схема опыта была представлена вариантами:
1) почва + N
150P150K150
2) почва + микроэлементы (Zn, B, Cu)
3) почва + торф (1:0,5) + N
4) почва + торф +N
150P150K150 +
5) почва + торф + N
6) почва + торф + N
150P150K150
150P150K150
150P150K150
Zn, B, (Cu 3 мг/кг)
+ Zn, B, (Cu 6 мг/кг)
+ Кемира
Почвосмеси готовили из каштановой почвы и торфа в соотношении 1:0,5. В почвосмеси вносили макро- и микроэлементы. В качестве фона в почву были внесены аммиачная селитра 5% – 52 мл,
двойной суперфосфат – 2,1 г, калий хлористый 5% – 30 мл из расчета на 1 кг почвы. Из микроэлементов вносили Zn, B из расчета 1 мг
1 кг; CuSO4 6 мг/кг почвосмеси. Все удобрения вносили в растворе,
кроме суперфосфата.
Повторность опыта трехкратная. Вегетационные опыты проводили в сосудах Вагнера емкостью 6 литров, в которые высевали редис сорта Ранний, изучить действие, в количестве 15 штук, с последующей прорывкой до 5 штук. Для определения последействия почвосмесей был использован укроп сорта Лесногородский, лук-порей
сорта Добрый молодец (приложение А).
Уборка зеленных культур проводилась в период технической спелости. Влажность почвосмесей поддерживалась на уровне 60 % от ПВ.
68
Математическая обработка результатов вегетационных опытов
проводилась по Б.А. Доспехову (1985).
Аппликационные методы по изучению протеолитической и целлюлозолитической активности почвосмесей были выполнены по
(Востров, Петровой 1961).
Схема 2. Влияние разных соотношений торфа и осадков сточных вод (ОСВ) на урожайность томата на фоне NPK.
В опытах было изучено влияние торфа в комплексе с осадками
сточных вод на развитие томата (приложение Б).
Схема опыта состояла из 3 вариантов:
1) почва каштановая+N
2) почва+N
3) почва+
150P150K150
150P150K150
+торф (1:0,5);
+торф+ОСВ (1:0,5:0,5).
150P150K150
–контроль;
Повторность опыта 3-кратная.
Почвосмеси с осадками сточных вод были приготовлены в соотношении 1: 0,5: 0,5 соответственно. Почвосмеси компостировали
в течение 2 месяцев, после чего вносились минеральные удобрения:
аммиачная селитра, двойной гранулированный суперфосфат, калий
хлористый. Агрохимические анализы были проведены по общепринятым методам (Агрохимические методы...,1975).
Схема 3. Влияние почвосмесей в комплексе с минеральными
удобрениями на урожайность редиса.
Для длительного компостирования почвосмесей использовали
такие компоненты, как каштановая почва, торф, осадки сточных вод
и лигнин. Все компоненты брали по объему в соотношении 1:1, перемешивали и компостировали в течение двух лет, периодически
увлажняли и перемешивали.
Схема опыта была представлена вариантами:
1) каштановая почва без удобрений - контроль;
2) почвосмесь из каштановой почвы, лигнина, торфа, осадков
сточных вод;
3) почвосмесь из каштановой почвы, лигнина, торфа, осадков
сточных вод + N
Повторность опыта 3-кратная.
150Р150К150
.
Характеристика осадков сточных вод представлена в (табл. 21).
69
Таблица 21 – Осадки сточных вод (ОСВ) очистные сооружения
г. Улан-Удэ
Показатель ОСВ
Органическое вещество 42,6
N – общий, % 1,75
Фосфаты, % 0,71
Калий, % 0,18
рН 5,1
Гумус , % 28,4
Влажность, % 6,3
Опытная культура – редис, сорт Ранний.
Аппликационные опыты были заложены по (Востров, Петро-
вой 1961).
4.3 Почвосмеси на основе торфа
В торфе много азота, но он часто находится в не доступной для
растений форме. Калия и фосфора бывает мало. Плодородие напрямую зависит от степени разложения материала. Поэтому низинный
торф подойдет лучше, чем верховой.
Сбалансированный состав
Рассаде вредит как недостаток, так и избыток микроэлементов.
В низинном торфе бывает излишек органики и азота, а в верховом –
значительный дефицит. Рекомендуют дополнительно вносить в смесь
другие компоненты. Верховой торф с нейтрализованной кислотностью для таких манипуляций подходит очень хорошо. Состав смеси
можно регулировать под потребности любого вида рассады (приложение В).
Рыхлая структура
Для нормального развития семян и ростков нужны воздух и вода.
Они удерживаются в порах грунта. У торфа высокая пористость и
рыхлая структура, по этому параметру материал полностью подходит рассаде.
Способность удерживать воду
Лучше всего, если почва поглощает воду с питательными элементами и постепенно ее отдает. Влага при этом не застаивается и
не образуется ил. Такое свойство характерно для верхового и пере-
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]