Чем богата почва болот

Болотные почвы

Болотные почвы образуются преимущественно в средней климатической зоне с влажным климатом — таежная зона Сибири и Дальнего Востока, северо-запад и север европейской части страны. Однако болота могут возникать и южнее средней полосы Нечерноземья в результате оторфянивания озер и других водоемов.

По своей сути болото представляет собой участок суши с сильным переувлажнением и толстым верхним торфяным слоем от 30 см и более. Причиной переувлажнения может быть как слишком близкое расположение грунтовых вод, так и отсутствие естественного стока при обильном выпадении осадков; нередкой причиной становится постепенное зарастание естественных водоемов со стоячей или слабопроточной водой.

В основе образования болота лежат процессы оглеения почвы, при которых образуется плотный, не проницаемый для воды слой. В результате накапливаемая в верхнем слое почвы влага не уходит в нижние пласты и материнскую породу, а остается на поверхности.

Большое количество влаги препятствует полной минерализации органических веществ, в результате чего остатки растений и листьев, не способные до конца перегнить в кислой среде, накапливаются в верхнем слое почвы и образуют толстый пласт торфа.

Неполноценное анаэробное перегнивание с недостатком кислорода из-за высокой влажности препятствует образованию гумуса, поэтому торфяные почвы достаточно бедны полезными для растений микроэлементами, а на верхней оторфованной подстилке начинают поселяться те виды растений, которым хватает небольшого содержания азота, калия и фосфора, это в первую очередь сфагновые мхи, характеризующие растительный покров торфяных почв.

К заболачиванию почвы может привести и слишком активный дерновый процесс на влажных лугах, в результате которого чрезмерно толстый слой дернины начинает плохо пропускать воздух, что способствует смене аэробного типа разложения с гумусными кислотами на анаэробное с выделением убивающего бактерии сероводорода и метана. В результате непере-гнивающие части растений, накапливаясь, препятствуют дальнейшему проникновению кислорода в почву, что приводит к смене растительности и образованию кочковатого микрорельефа, мешающего естественному стоку дождевой и снеговой влаги и способствующего дальнейшему накоплению воды в почве.

Развивающиеся в данных условиях процессы оглеения формируют водонепроницаемый плотный слой, в результате чего сначала образуются дерново-глеевые почвы, на которых вместо злаковых растений начинает активно размножаться сфагновый мох. Так как сфагнум практически не разлагается микроорганизмами, постепенно его слой становится все толще и толще, а местность перерождается в верховое болото.

К образованию болот могут приводить вырубки леса, сильная закисленность на бедных микроэлементами и бактериями песчаных почвах, подъем грунтовых вод из-за чрезмерной вырубки лесных насаждений. При этом высокая минерализация грунтовых вод способствует формированию не торфяных, а низинных болот с насыщенными питательными веществами перегнойно-глеевыми почвами.

Слишком высокая влажность почвы, низкое содержание кислорода, недостаточность питательных веществ и сильная кислая реакция торфяников ограничивают использование этих земель в сельском хозяйстве. Однако за последние 50 лет были созданы достаточно эффективные методы осушения торфяных болот с их последующим обогащением удобрениями, что позволяет на большей части некогда заболоченных территорий и выращивать овощные и зерновые культуры, развивать пастбища и сенокосы.

Наиболее приспособлены к использованию в сельскохозяйственном производстве богатые перегноем низинные болота; высокая насыщенность этих переувлажненных участков азотом и низкокислотная реакция почвы также благоприятны для развития сельскохозяйственных растений.

Осушение болот предполагает проведение целого ряда мероприятий, главной целью которых является полный отвод излишней влаги с выбранного под будущие сельскохозяйственные угодья участка; при этом важно помнить, что переизбыток влаги в почвах после ее отведения можно использовать для полива растений, для чего достаточно построить систему водохранилищ и шлюзов.

Окончательным итогом осушительных мероприятий является изменение всего почвообразовательного процесса, в ходе которого из-за сокращения вымывания из почвы минеральных веществ происходит их постепенное накопление и осушенный участок в результате повышения содержания гумуса в почве становится пригодным для использования в сельском хозяйстве. Однако, поскольку болотистые почвы изначально содержат недостаточно калия и фтора, использование осушенных участков для выращивания сельскохозяйственных культур и под пастбища и сенокосы требует постоянного внесения калийных и фосфорных минеральных удобрений, а в первые годы после осушения, когда почва еще недостаточно богата гумусом, — внесения и азотных удобрений. Так как большинство торфяных почв содержат незначительное количество меди, после осушения надо внести в почву медный купорос или удобрение с высоким содержанием этого микроэлемента.

При осушении переходных болот требуется параллельно проводить известкование почвы, которое дополняется унавоживанием осушенных почв. В качестве органического удобрения можно вносить как навоз, так и навозную жижу.

В дальнейшем при освоении осушенных участков для сельскохозяйственных работ нужно соблюдать определенную агротехнику: в первые годы на этих почвах лучше выращивать различные кормовые культуры и использовать их под сенокосы с многолетними травами.

Только после накопления в почве гумуса начинают применять осушенные площади под посев зерновых или технических культур, возделывание овощей и фруктовых деревьев.

КАК ПОКАЗАЛ МНОГОЛЕТНИЙ ОПЫТ использования осушенных площадей западного региона России, эти земли можно с успехом применять для выращивания картофеля, свеклы, моркови, озимой пшеницы, получая урожаи не меньше, чем на обычных нечерноземных землях при равном количестве внесенных удобрений.

Источник

Mse-Online.Ru

Болотные почвы

Болотные почвы наиболее распространены в тундровой и та­ежно-лесной зонах. Встречаются они также в лесостепной и дру­гих зонах. Общая площадь болотных почв в таежно-лесной и тундровой зонах составляет около 100 млн. га.

Болотные почвы образуются вследствие заболачивания суши или заторфовывания водоемов. Болотный процесс почвообразова­ния характеризуется торфообразованием и оглеением минераль­ной части почвенного профиля. Развивается он только при усло­вии избыточного увлажнения.

Торфообразование происходит при накоплении неразложившихся или полуразложившихся растительных остатков в резуль­тате плохо выраженных процессов гумификации и минерализации растительности. Следствием торфообразования является консерва­ция элементов зольного питания. Она заключается в том, что пи­тательные вещества, поглощенные растениями, по причине слабой минерализации растительных остатков не переходят в доступные для других поколений растений формы.

Оглеение представляет собой биохимический процесс превра­щения окисного железа в закисное и происходит под действием анаэробных микроорганизмов, отщепляющих от окисных форм соединений часть кислорода.

Различают три вида минерального питания болот — атмосфер­ный, атмосферно-грунтовый и аллювиально-делювиальный. В зави­симости от типа питания и условий образования формируются верховые, низинные и переходные болота, различающиеся как составом растительности, так и почвами.

Верховые болота образуются из переходных болот или при непосредственном заболачивании суши атмосферными или мягки­ми грунтовыми водами. Располагаются верховые болота обычно на плоских, плохо дренированных элементах рельефа с бедными почвами. Содержание растворенных в воде верховых болот питательных веществ очень незначительно, поэтому в таких условиях развивается крайне нетребовательная к элементам питания рас­тительность.

Низинные болота образуются в пониженных элементах рель­ефа, при заболачивании суши жесткими грунтовыми водами или заторфовывании водоемов. В таких водах достаточное коли­чество питательных веществ, поэтому на низинных болотах хорошо развиваются злаки, осоки, зеленые мхи, из древесных пород — черная ольха, береза, ива и т. д. В связи с этим различают зелено-мховые, ольшаниковые, осоковые низинные болота и другие.

В процессе развития низинные болота превращаются в другие типы болот. Происходит это потому, что верхняя часть торфа при нарастании постепенно отрывается от жестких грунтовых вод и питание растений начинает осуществляться за счет мягких атмосферных осадков. В связи с этим меняется состав раститель­ности и низинное болото превращается в переходное.

Переходные болота образуются из низинных или формируются, непосредственно при заболачивании суши, когда увлажнение осу­ществляется попеременно жесткими и мягкими водами. По соста­ву растительности переходные болота занимают промежуточное положение между верховыми и низинными, приближаясь больше к верховым. Переходные болота, в свою очередь, при дальнейшем развитии еще больше отрываются от грунтовых вод и превраща­ются в верховые.

Превращение водоемов в болота происходит стадийно. В на­чале заболачивания на дне водоема откладывается ил, который приносится с окружающих возвышенностей талыми снеговыми водами и атмосферными осадками. К этому илу примешивается ил, попадающий в воду при размывании берегов. В результате этих многолетних отложений водоем постепенно мелеет.

На второй стадии водоем заселяется планктонными (взвешен­ными в воде) организмами, преимущественно водорослями и ра­кообразными. После отмирания они смешиваются с илом на дне водоемов, увеличивают общую массу отложений и еще больше способствуют их обмелению.

Одновременно со второй происходит и третья стадия — берега и прибрежные пояса водоемов зарастают растительностью, при­крепляющейся к прибрежным и донным отложениям. После отми­рания растения опускаются на дно, разлагаются в анаэробных условиях и образуют торф.

В связи с отложением торфа происходит постепенное обмеле­ние водоема, растительность все дальше и дальше перемещается от берега к середине, что со временем приводит к полному его зарастанию и заторфовыванию. Наконец, наступает последняя, четвертая, стадия, когда водоем превращается в травяное или осоковое болото.

Заторфовывание происходит тем быстрее, чем мельче водоем и чем спокойнее в нем вода. Процесс образования болот широко распространен в зоне ледниковых отложений, где много мелких озер, ручьев и рек с медленно текущей водой.

Почвы низинных болот имеют нейтральную или слабокис­лую реакцию, содержат большое количество азота, высокозольные, с низкой влагоемкостью. Почвы верховых болот, наоборот, кислые, содержат значительно меньше азота, малозольные, но очень влагоемкие. Почвы переходных болот имеют промежуточные свойства.

Торф низинных болот обладает лучшими физико-химическими свойствами: имеет высокую степень разложения, зольность его достигает 25 % и более, содержание азота — 3—4 %, реакция слабокислая. Содержание фосфора сравнительно невелико и колеблется в широких пределах — от 0,15 до 0,45%. Все торфяные почвы, бедны калием.

Торф верховых болот характеризуется меньшей степенью раз­ложения, его зольность не превышает 5%, он беден элементами питания, реакция сильнокислая.

Торф всех видов болот имеет высокую емкость поглощения, но степень насыщенности основаниями у низинных торфов дости­гает 70—100 %, а у верховых — не превышает 15—20 %. Для тор­фа характерна очень высокая влагоемкость, но особенно она ве­лика у верхового — 600—1200 %. С увеличением разложения вла­гоемкость торфа понижается.

Болотные почвы классифицируют по двум признакам: по при­надлежности к тому или иному типу болота, а в пределах одного типа — по мощности торфяного горизонта. По первому признаку выделяют болотные верховые и болотные низинные почвы, а по второму — торфяно-глеевые и торфяные почвы. Кроме того, в типе верховых болотных почв выделяют род переходные болотные почвы, которые близки по свойствам к вер­ховым и низинным болотным почвам.

Торф и болотные почвы широко используются в сельском хо­зяйстве: торф — как источник органических удобрений, а болот­ные почвы после окультуривания — как сельскохозяйственные угодья. В чистом виде в качестве непосредственного удобрения применяется торф низинный, хорошо разложившийся. Моховой торф верховых болот используется для подстилки в скотных дво­рах. Последующее компостирование с известью, фосфоритной мукой и другими минеральными удобрениями повышает его ка­чество как удобрения.

Наиболее ценны для освоения почвы низинных болот. После осушения и проведения культуртехнических и агротехнических мероприятий они становятся высокопродуктивными сельскохозяй­ственными угодьями, которые используются под пашню, сеноко­сы, пастбища.

Источник

Болотные почвы

В тундровой зоне Евразии и Северной Америки значительные пространства слабодренированных территорий заняты болотными почвами. Особенно широко они распространены в пределах южной тундры, а также лесотундры и северной тайги, т. е. там, где биомас­са растительного покрова оказывается достаточной для того, чтобы обеспечить протекание одного из ведущих процессов почвообразо­вания в болотных почвах — торфонакопления. Максимальной выра­женности в них достигает также процесс оглеения.

Необходимым условием формирования болотных почв является постоянное избыточное увлажнение почвенного профиля, которое достигается как за счет поступления в почвы атмосферных осадков, так и при дополнительном притоке поверхностных и грунтовых вод. В зависимости от источников увлажнения выделяются почвы верхо­вых и низинных болот.

Верховые болота образуются при накоплении в почвах атмосфер­ной влаги. Они приурочены к водораздельным пространствам, характе­ризующимся малыми уклонами и слабой расчлененностью, что замед­ляет поверхностный сток. На породах тяжелого гранулометрического состава при низкой водопроницаемости формируется водозастойный режим почв. В качестве почвообразующих пород обычно выступают ледниковые, покровные или морские отложения. Верховые болота раз­виваются под воздействием пресных (очень слабо минерализованных) вод атмосферных осадков, что определяет специфический состав их растительного покрова. Недостаток элементов минерального питания приводит к господству наименее требовательных к условиям среды сфагновых мхов и некоторых полукустарничков (багульника, голуби­ки и др.). Древесные породы (сосна, береза) произрастают на верховых болотах в угнетенном состоянии. Органическое вещество растений, характерных для верховых болот (особенно мхов), содержит много труд­но разлагаемых компонентов — восков, смол, лигнина — и очень мало зольных элементов (иногда менее 3 %), причем в составе золы преоб­ладают кремнезем и содержится мало оснований.

Низинные болота развиваются в отрицательных элементах релье­фа, на низменных равнинах, речных террасах и в поймах при высо­ком стоянии грунтовых вод, обеспечивающем полное насыщение влагой почвенного профиля. В зависимости от степени минерали­зации грунтовых вод участие в растительном покрове могут прини­мать либо такие требовательные к питательному режиму растения, как плотнокустовые злаки, осоки, тростники, таволга, сабельник, а из древесных пород — ива, ольха, ель, либо приспособленные к обед­ненной питательной среде мхи и специфические кустарники. В це­лом растительность на низинных болотах разнообразнее и богаче, чем на верховых. Ее опад отличается более высокой зольностью и легче подвергается разложению под действием микроорганизмов.

Морфологический профиль болотных почв относительно прост и может состоять из трех основных горизонтов:

АО — очес буровато-желтого или зеленовато-бурого цвета, состоящий из нераз- ложившихся остатков сфагновых, гипновых или долгомошных мхов с примесью фрагментов отмерших трав и корней; в основном развит в почвах верховых болот; мощностью — от нескольких до 10—15 см;

Т — торфяный горизонт; в почвах верховых болот — бурый или темно-бурый, в верхней части горизонта полуразложившиеся растительные остатки сохраняют ис­ходное биологическое строение, в нижней — степень разложения торфа возрастает; в почвах низинных болот торфяный горизонт буровато-серого или коричневого цве­та, с глубиной может переходить в перегнойный или перегнойно-торфяный более темного, коричневого или черного, цвета;

G — глеевый минеральный горизонт сизовато-серого или голубовато-сизого цвета.

По мощности торфяного горизонта болотные почвы делятся на торфянисто-глеевые (мощность торфа меньше 25 см), торфяно-глеевые (25—50 см) и торфяники (более 50 см). В последнем случае верхние слои торфа оказываются составной частью почвенного про­филя, а нижние (глубже 50 см) — материнской породой для почвы. Если мощность торфа достигает нескольких метров, то он пред­ставляет собой своеобразное органогенное геологическое тело.

Химические и физико-химические свойства почв верховых и низинных болот различны. Почвы верховых болот более кислые (рН 2,5—3,5), сильно ненасыщенные основаниями (до 90 %). Торф характеризуется очень малой зольностью (2—5 % на сухое вещество) и небольшой объемной массой — 0,03—0,10. Влагоемкость его очень высокая.

Болотные низинные почвы не столь кислы, значения рН нахо­дятся в пределах от 5,0 до 6,5, иногда даже реакция становится нейтральной. Степень ненасыщенности основаниями не превы­шает 20—40%. Зольность торфа значительно больше, чем в почвах верховых болот, обычно она находится в пределах 5—10%, но мо­жет достигать и больших величин. Почвы богаты биогенными эле­ментами — фосфором, азотом, калием. Объемная масса органоген­ного горизонта — 0,15—0,20. Емкость поглощения всех видов торфа высокая (более 80 мг экв на 100 г почвы).

Происхождение болотных почв связано с развитием анаэробных условий, которые возникают вследствие переувлажнения почвен­ной толщи. При прекращении доступа кислорода в почву суще­ственным образом меняется характер микронаселения. Деятельность аэробных микроорганизмов резко подавляется и начинают функци­онировать анаэробы. При этом общее количество микроорганизмов заметно уменьшается, что обусловливает снижение биологической активности почв. В результате падают темпы процессов гумифика­ции и минерализации органических веществ, начинается накопле­ние слаборазложившейся массы и промежуточных продуктов ее рас­пада — кислых неспецифических низкомолекулярных органичес­ких соединений (молочной, уксусной и других кислот), которые в свою очередь подавляют жизнедеятельность микроорганизмов.

Характер роста и отмирание болотной растительности усиливает состояние анаэробиоза в почвах: травяно-осоковая растительность образует на поверхности почвы мощную дернину, а мхи — подуш­ки, обладающие высокой влагоемкостью и предотвращающие боко­вой поверхностный сток атмосферных осадков. Кроме того, типич­ная болотная растительность, как отмечалось выше, медленно раз­лагается из-за своего состава (в ней преобладают воски, смолы, лигнин). Почти весь кислород воздуха расходуется в поверхностном слое на разложение органических остатков, поступающих в почву при отмирании дернин и мохового покрова. В глубь почвы прони­кает очень малое его количество, что ограничивает жизнедеятель­ность групп аэробных микроорганизмов.

В процессе торфонакопления в верхних горизонтах почв созда­ется все менее благоприятная среда для корневых систем растений еще и потому, что зольные элементы и азот почти не освобождают­ся из растительных остатков, поэтому биологический круговорот веществ имеет устойчивую тенденцию к сужению. На фоне дефи­цита оснований, особенно в почвах верховых болот, в торфяном горизонте растет кислотность.

По мере развития болота и увеличения мощности торфяного горизонта скорость прироста мхов возрастает, особенно в центре болота, где воды, удерживаемые в торфяном горизонте, не соприка­саются с минеральным субстратом и поэтому наименее минерали­зованы. За счет более быстрого прироста мхов и слоя торфа центр болота часто имеет выпуклую форму.

Минеральный горизонт болотных почв, находящийся под орга­ногенным (торфяным) горизонтом, полностью охвачен процессами оглеения. В нем в результате глеевой метаморфизации разрушаются первичные и вторичные минералы, переходят в раствор элементы с переменной зарядностью (железо, марганец, сера и др.), почвенная масса приобретает сизый цвет из-за присутствия соединений закисного железа и освобождения светлоцветных минералов от железис­тых гидроксидных пленок.

Скорость образования болотных почв достигает существенных величин. За 1000 лет может сформироваться торфяная почва с мощ­ностью торфа до 80—100 см. В некоторых случаях под торфяным горизонтом обнаруживаются в погребенном состоянии почвы дру­гого типа, например подзолистые, свидетельствующие о направлен­ности эволюции почвенного покрова.

С точки зрения земледельческого использования почвы низин­ных болот имеют большую ценность, чем почвы верховых болот. После осушения, известкования и внесения ряда удобрений (в том числе микроудобрений) болотные почвы осваиваются как пашни и сенокосы. Торф низинных болот применяется как органическое удоб­рение, торф верховых болот — большей частью как топливо. Необ­ходимо рациональное хозяйственное использование болотных почв (особенно верховых), поскольку они выполняют важную функцию в стабилизации водного баланса территорий.

Дата добавления: 2015-06-27 ; просмотров: 3037 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник