Факультет

Студентам

Посетителям

Особенности удобрения сельскохозяйственных культур на торфяных почвах

Россия располагает около 370 млн. га оторфованных земель, в том числе 145 млн. га торфяными почвами с глубиной залегания торфа более 30 см.

В зависимости от уровня минерализации вод, питания растений болот, создаются различные условия для преимущественного роста отдельных видов торфообразующих растений, что приводит к образованию торфяников различных типов: верховых (олиготрофных), переходных (мезотрофных) и низинных (эутрофных).

Низинные торфяники образуются под воздействием относительно минерализованных грунтовых, поверхностных и паводковых вод и речных или озерных вод; встречаются от северных широт до степной зоны включительно. Для них характерна высокая зольность (10-40%) — механическая примесь глинистых и песчаных частиц, нейтральной или слабощелочной реакцией среды (рН 5,8-7,0, а в лесостепи и степи низинные торфяники имеют обычно щелочную реакцию рН 7,5-8,3). Низинные торфяники отличаются большим разнообразием произрастающей растительности, поэтому встречается много видов торфа. Верховой торф образуется в основном на водоразделах в условиях довольно бедного минерального питания, единственным основным источником питательных веществ для растений являются атмосферные осадки и пыль. Верховой торф отличается низкой зольностью (0,54%), кислой реакцией среды (рН 2,8-4,0), небольшим видовым разнообразием растительности (в основном сфагнум и кукушкин лен) и торфов. Промежуточными между верховым и низинным торфами по своему видовому и химическому составу являются переходный торф.

Большое многообразие торфяных почв, значительно различающихся агрохимическими свойствами требуют дифференцированного подхода к их использованию в сельском хозяйстве.

Все торфяные почвы богаты органическим веществом и азотом. Наиболее богаты азотом низинные торфяники — 2,5-4,0% от сухой массы, в верховых торфах — 0,7-1%. Торфа содержат: С — 50-65%, О — 30-45%, Н — от 4,4 до 6,5%, N — от 0,5 до 4,0%, S — от 0,02 до 3 %. С увеличением степени разложения торфа относительное содержание углерода и азота в нем повышается.

Зольная часть торфа представлена в основном принесенными извне минеральными частицами песка, глины, ила, состоящих из SiO2 (30-50%), Al2O3 (712%), Fe2O3(8-13%), CaO (2-5%) и MgO. (Петухова и др.1980).

Однако в местах выхода карбонатных грунтовых вод встречаются высокозольные торфа с содержанием извести СаО до 30-40% от абсолютно сухого вещества. В торфяниках часто встречаются рудные отложения железа, фосфора и марганца. Фосфор в торфах накапливается в виде фосфата закисного железа — вивианита Fe3(РО4)2 ∙ 8Н2О с содержанием фосфора до 8%. Марганец в торфах встречается в виде карбонатов MnCO3 — родохрозита, в котором содержание Mn достигает 46%. Часто марганцовые отложения образуются совместно с болотными железистыми рудами. В восстановительной сероводородной обстановке в торфах распространены сульфиды железа.

Низинные торфяники, формирующиеся в условиях хорошего минерального питания растений, характеризуются низкими значениями актуальной и потенциальной кислотности. В верховых торфах значения рНт колебались от 2,6 до 3,5, в переходных торфах — от 3,3 до 4,4; в низинных торфах значение рН колеблется в пределах 4,9-6,8. Накопление в торфах 5-6% СаО приводит к росту рН до 7,6, однако дальнейшее увеличение содержания кальция не сказывается на значениях рН (Николаев, 1957). Почти чистые прослойки СаСО3 в торфяных залежах имеют величину рН, близкую к 7,6 (Лыткин и др., 1991). Значительная часть кальция связана с органическим веществом и находится в торфах в обменной форме. Кальций в торфяных почвах оказывает большое влияние на содержание органических веществ. При наличии в торфе кальция гумусовые вещества становятся малоподвижными, при этом улучшаются физические, химические и биологические свойства этих почв.

При сельскохозяйственном использовании торфяных почв необходимо учитывать ряд их отрицательных свойств: низкую биологическую активность, высокую влагоемкость и теплоемкость, низкую плотность сложения и слабую теплопроводность. Неблагоприятный водно-воздушный режим торфяных почв вследствие избытка влаги и недостаточной аэрации сильно тормозит минерализацию растительных остатков микроорганизмами, обуславливает преобладание восстановительных процессов над окислительными.

В слаборазложившихся торфах в почвенном растворе поступают простые органические кислоты типа муравьиной, уксусной, щавелевой, аминокислоты и др.; в более разложившихся — в большей степени фульвокислоты. При освоении торфяных почв существенно меняются процессы внутрипочвенной трансформации органического вещества и питательных веществ: увеличивается содержание минерального азота, заметно снижается подвижность железа, марганца и других микроэлементов. При этом на хорошо разложившихся торфяных почвах минерализация органического вещества приводит к более значительному освобождению минерального азота, чем в слаборазложившихся торфах.

От интенсивности микробиологических процессов разложения органического вещества торфа зависит эффективное плодородие торфяных почв их сохранность и продолжительность использования. Известкование торфяных почв и интенсивная механическая обработка при возделывании пропашных и овощных культур приводит к активизации микробиологических процессов, значительному разложению и потерям («сгоранию») органических веществ. Ход этих процессов можно регулировать чередованием культур и агротехники их возделывания.

Получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур требует глубоких знаний процессов, протекающих в естественных условиях и в окультуренных торфяных почвах под воздействием тех или иных агротехнических и мелиоративных приемов воздействия на почву.

Осушенные низинные торфяные почвы отличаются высокой буферностью и оптимальными условиями для выращивания многих кормовых и овощных культур. Оптимизация питания растений за счет применения минеральных удобрений позволяет получать 6-8 т/га зерна колосовых культур, 8-12 т/га сена многолетних трав, 35-60 т/га картофеля, 80-120 т/га кормовой свеклы и до 150-170 т/га зеленой массы подсолнечника.

Наряду с регулированием водно-воздушного режима, большинство торфяных почв нуждаются в известковании для оптимизации реакции среды и применении отдельных видов минеральных удобрений для сбалансированного питания сельскохозяйственных растений.

Дозы извести и необходимость известкования почв определяют исходя из их агрохимических свойств и биологических особенностей выращиваемых культур.

Сильнокислые почвы (рН < 3,5-4,0) известкуются во всех севооборотах, среднекислые почвы (рН 3,6-4,2) — известкуют в первую очередь в овощных и овощнокормовых и прифермских севооборотах, торфяные почвы с рНKCl >4,9 известкуют лишь при возделывании овощных и кормовых культур.

Внесение удобрений и извести, увеличивает урожайность и потребление воды растениями, заметно улучшает водный режим торфяных почв. Известкование торфяных почв заметно повышает содержание подвижных форм фосфора и нитратов, снижает гидролитическую и обменную кислотности, уменьшает содержание подвижного марганца и меди. Таким образом, известкование торфяных почв изменяет не только активную реакцию мелиорированной почвы (рН среды) и содержание обменного алюминия, но и оказывает также влияние ее пищевой и водно-воздушный режимы.

Поскольку торфяные почвы отличаются высокой гидролитической кислотностью (40-90 мг-экв/100 г) и низким содержанием обменного алюминия дозы вносимой извести не должны превышать 0,4-0,5 Нг, а очередное известкование необходимо проводить через каждые 4-6 лет. Применение больших доз известковых удобрений следует признать нецелесообразным.

Торфяные почвы, как правило, очень бедны калием, поэтому применение калийных удобрений эффективно под все сельскохозяйственные культуры. Вынос калия увеличивается с севера на юг в связи с большим использованием его растениями в южных районах страны.

Использование калия из торфяной почвы растениями зависит от зольности, сопутствующих элементов питания ионов, а также физиологического состояния самого растения. Потребление калия растениями не всегда адекватно отражает уровень содержания его в почве. При одинаковых уровнях его содержания часто наблюдается разный вынос его растениями из-за различия в присутствии двух элементов питания в почве. В зависимости от водного и температурного режимов обменный калий может перейти в необменную форму и, напротив. О доступности калия растениям торфяных почв лучше судить на основании содержания его в водной вытяжке. Важно отметить, что повышенное содержание калия в почве заметно снижает потребление растениями кальция и магния.

В зависимости от степени разложения содержание гумусовых веществ в низинных торфяных почвах составляет 30-70% от органической массы торф, в верховых торфяных почвах обычно не превышает 10%. По мере увеличения степени разложения торфа количество гумусовых веществ возрастает.

Разрушение органического вещества торфяных почв значительно возрастает под пропашными культурами в результате в результате за счет усиленной минерализации торфа. Установлено, что под культурами сплошного сева ежегодно минерализуется 4-8 т/га органического вещества торфяных почв, а под пропашными — 8-14 т/га. Наименьшие потери органического вещества наблюдаются под травами, поэтому в севооборотах они должны занимать не менее 40-50%.

Содержание азота в торфяных почвах обусловливается зависит от ботанического состава растений и степени их разложения. Основная его часть (до 99%) входит в состав азотсодержащих органических веществ торфа и недоступна растениям. В процессе разложения растительных остатков торфа преобладающая часть азота трансформируется, переходит в гумусовые соединения. При этом количество азота в растительных остатках увеличивается в 2-3 раза. В то же время минерализация гумифицированных азотсодержащих органических соединений торфа протекает довольно медленно вследствие неблагоприятных экологических условий и недостатка необходимых макро — и микроэлементов для жизнедеятельности микроорганизмов. Для ускорения минерализации и повышения доступности азота торфа рекомендуется компостирование его с навозом, птичьим пометом, навозной жижей и др.

Содержание минерального азота в торфяных почвах в значительной мере зависит от температуры, определяющей скорость разложения органического вещества. По этой причине в северных районах страны запасы минерального азота незначительны, в то время как в южных районах — напротив, из-за высоких температур и интенсивного разложения торфа минерального азота образуется довольно много, что приводит к значительному накоплению нитратов в растениях. Накоплению минерального азота в торфяных почвах способствует известкование, возделывание пропашных культу, а также снижение уровня грунтовых вод.

С увеличением доз извести повышается содержание растворимых форм кальция, магния, азота и фосфора и снижение подвижность калия в почве.

Поэтому на торфяных почвах независимо от их зонального расположения применения фосфорных удобрений оказывает существенное влияние на продуктивность сельскохозяйственных культур.

В торфяных почвах 70-90% от общего содержания фосфора входит в состав органических соединений, 10-20 % в минеральной форме и около 1% фосфора в водорастворимой форме.

Растения лучше используют фосфор из почвы со слабокислой и нейтральной реакцией, чем из почв сильнокислых и щелочных (Кулаковская, 1990). Люпин, горох, донник, эспарцет способны усваивать фосфор даже из труднорастворимых фосфатов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: