При известковании кислых подзолисто-болотных и торфяных почв создаются благоприятные условия для развития микрофлоры, разлагающей растительные остатки, азотфиксаторов и микрофлоры, минерализующей гумусовые вещества.
Известкование при правильном применении, активизируя биологические и химические процессы в почвах, способствует большему накоплению в них подвижных форм азота (нитраты), фосфора (за счет фосфора органических соединений, фосфатов железа и алюминия) и отчасти калия (главным образом в почвах заболоченных минеральных земель).
В настоящее время считают, что реакция кальция с гумусовыми кислотами и образование гуматов кальция положительно влияют на свойства почвы; ори этом несколько уменьшается подвижность гумусовых веществ.
При внесении извести в почвы подзолистого или подзолисто-болотного типов, в которых много корневых остатков или органических удобрений, усиливается деятельность группы микроорганизмов (грибов, маслянокислых, целлюлозоразлагающих и аммонифицирующих бактерий), перерабатывающих растительные остатки. При этом происходит гумификация растительных остатков с образованием ульминовых и гуминовых кислот, которые в присутствии кальция благоприятствуют накоплению водопрочных агрегатов. В тех же благоприятных условиях, созданных внесением извести, усиливается деятельность другой группы микроорганизмов, разлагающей и минерализующей перегнойные (гумусовые) вещества, что уменьшает количество перегноя в почве, разрушает гуматы кальция и, следовательно, ухудшает условия для образования водопрочных агрегатов. В результате взаимодействия этих процессов — синтеза и разрушения органического вещества — улучшаются или ухудшаются свойства почвы, в том числе ее структура.
По степени выраженности почвенной кислотности могут быть выделены четыре основные группы болот:
первая группа — сильнокислые верховые и близкие к ним переходные болота; характеризуются невысокой зольностью (1,5—5%), малым содержанием извести (0,15—0,6%) и резко кислой реакцией почвы (pH солевой вытяжки 2,5—4);
вторая группа — среднекислые переходные болота; имеют более высокий процент зольности (3—6), содержание извести доходит до 1%, pH солевой вытяжки колеблется от 3,5 до 4,5;
третья группа — слабокислые низинные болота; зольность их не ниже 7%, содержание извести выше 1%, pH солевой вытяжки 4,5—5,5;
четвертая группа — нейтральные и щелочные низинные болота; отличаются высокой зольностью, значительным содержанием извести, железа, фосфора и других элементов; pH солевой вытяжки 7 и выше.
Щелочные болота распространены преимущественно в полузасушливых районах Украинской ССР, центрально-черноземной области, в юго-восточных областях и республиках европейской части РСФСР, на юге Западной Сибири. Встречаются они также в центральных и юго — западных областях, главным образом в притеррасных частях пойм крупных рек.
Известкование необходимо на заболоченных минеральных почвах поверхностного увлажнения, отличающихся слабой насыщенностью основаниями и повышенной кислотностью.
Для болот первых двух групп требуются довольно высокие дозы извести в год освоения и повторно несколько пониженные дозы в первую и вторую ротации севооборота. На болотах третьей группы применяют невысокие дозы извести только в первый год их освоения. Болота четвертой группы не нуждаются в известковании и даже требуют мероприятий по устранению избыточной их щелочности (орошения пресной водой и пр.).
При решении вопроса об известковании торфяных почв необходимо учитывать чувствительность возделываемых культур (в подготовительный период и в севообороте) к почвенной кислотности. В этом отношении культуры, возделываемые на торфяных почвах нечерноземной полосы, делятся на четыре группы (по данным М. Ф. Корнилова).
К первой группе относятся наиболее чувствительные растения (сильно отзывающиеся на внесение извести): сахарная свекла, столовая свекла, кормовая свекла, капуста кочанная, лук, клевер, конопля;
ко второй — растения умеренно чувствительные к кислотности почвы и хорошо отзывающиеся на внесение извести: пшеница озимая и яровая, ячмень, кормовая капуста, кукуруза, горох, брюква, турнепс, цветная капуста, салат, вика, овсяница луговая, лисохвост луговой, костер безостый;
к третьей группе — растения слабо чувствительные к кислотности почвы: овес, рожь, тимофеевка луговая (положительно отзываются на высокие дозы извести), а также лен, морковь, репа, подсолнечник, топинамбур (переносят только пониженные дозы кальция);
растения четвертой группы удовлетворительно переносят повышенную кислотность почвы и не нуждаются, как правило, в известковании: картофель, люпин, сераделла, щавель.
Кроме нейтрализации избыточной кислотности почвы в соответствии с требованиями культур, не менее важное значение извести при культуре болот имеет влияние ее на усиление процессов биохимического разложения торфа, особенно на вновь осваиваемых болотах. Это выражается в том, что известкованный кислый торф меняет свою светлую окраску на более темную (темно-коричневую), уменьшается в объеме, делается более рыхлым и рассыпчатым.
Существенно влияет известкование на азотный режим торфяной почвы. Опытные данные З. В. Логвиновой наглядно показывают, как усиливается энергия нитрификации в сфагновом торфе при известковании. Из графика видно, что наиболее эффективным было известкование по 60% гидролитической кислотности. В торфе без извести содержалось значительное количество аммиака в поглощенном состоянии.
О потребности почвы в известковании судят: а) по величине pH в KCl-вытяжке при грубом полевом определении и б) по совокупности показателей — pH солевой вытяжки, степени насыщенности основаниями и механическому составу при более точном лабораторном определении.
Как показали специальные исследования, при известковании торфяных почв нельзя руководствоваться показаниями полной гидролитической кислотности, так как по расчетам; получаются сильно преувеличенные дозы извести по сравнению с установленными опытным путем.
На основании многолетних исследований в условиях северо-западной зоны европейской части СССР (Ленинградское отделение ВИУА, М. Ф. Корнилов) установлены наиболее эффективные дозы извести для почв различного механического состава с учетом степени их кислотности. На сильно — и среднекислых почвах целесообразно единовременное внесение доз углекислой извести, особенно когда вновь осваиваемые площади отводят под овощные, кормовые и плодово-ягодные культуры, нуждающиеся в слабокислой реакции. На слабокислых почвах допустимо дробное (двух-трех-кратное) внесение рекомендуемых доз извести в соответствии с требованиями возделываемых культур.
При освоении сильнокислых торфяных почв переходных и верховых болот (pH солевой вытяжки ниже 4) следует вносить 4—6 т/га углекислой извести. На торфяных почвах переходных и комплексных болот при pH 4,1 —5 доза извести может быть снижена до 3—4 т/га. Слабокислые торфяные почвы переходных и некоторых разностей низинных болот (например, гипновых) при pH 4,6—5,4 нуждаются в разовом внесении углекислой извести в дозах 1,5—3 т/га. Низинные и близкие к ним переходные болота при pH 5,5 и выше совершенно не нуждаются в известковании.
Лучший срок для внесения извести во всех зонах — лето или ранняя осень предыдущего года, сразу же после зяблевой вспашки.