Почвенное плодородие осушаемых торфяных почв Волго-Вятского района

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Сельскохозяйственные науки


Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 631. 445. 12
ПОЧВЕННОЕ ПЛОДОРОДИЕ ОСУШАЕМЫХ ТОРФЯНЫХ ПОЧВ
ВОЛГО-ВЯТСКОГО РАЙОНА
© 2013 Н. А. Красильников, К.Г. Авагян
Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого
Поступила в редакцию 08. 05. 2013
В статье рассмотрены данные по основным элементам питания богатых и бедных низинных болот, верховых и верхово-переходных болот через 30 лет после проведения гидролесомелиорации. Выполнен анализ запасов основных элементов питания древесных растений. Определены конкретные величины для верхнего 0−50 см слоя торфа. Выяснена их динамика по горизонтам.
Ключевые слова: торфяная залежь, почвенное плодородие, подвижные элементы, азот, фосфор, калий, кальций
В 1980 г. лабораторией гидролесомелиорации ЛенНИИЛХ (ныне СпбНИИЛХ) заложен гидролесомелиоративный стационар «Варнавинский» ГЦ. Современные болотные отложения на нем в связи со сложным геоморфологическим положением торфяного месторождения и разными условиями водно-минерального питания представлены низинными, переходными и верховыми торфами глубиной до 6,0 м. Первичное осушение было выполнено в 1982 г., однако в связи с его недостаточной интенсивностью в 1988—1989 гг. проведена реконструкция осушительной сети. Исследования СпбНИИЛ завершились в 1996 г. Продолжены Ассоциацией «ГИЛМ», а с 2002 г. — Новгородским государственным университетом. Результаты первичных исследований опубликованы ранее Г21. Изучался широкий круг вопросов, одним из которых являлась динамика торфов под влиянием мелиорации. Динамика общетехнических свойств рассматривалась нами ранее в нескольких работах, поэтому в данной работе проанализируем динамику основных агрохимических свойств торфа в различных лесорастительных условиях/
Минеральная часть торфа состоит из веществ, генетически связанных с растениями-торфо-образователями. После проведения мелиорации интразональные торфяные почвы приобретают зонально-фациальные черты Г31. В лесной мелиорации в этом вопросе работал ряд авторов Г4−61. Рассмотрим содержание общего азота и основных элементов минерального питания древесных растений, в основных, наиболее широко представленных видах торфа — низинных разной степени богатств, верхово-переходных и верховых мелкозалежных (до 1,0 м). Отбор проб проводился неоднократно. Выполнить полный анализ материалов в объеме статьи не представляется возможным. В связи с этим проанализированы результаты, полученные в 2012 г. Анализ торфов выполнен в
Красильников Николай Александрович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры лесного хозяйства. E-mail: GOR-55@yandex. ru Авагян Карен Геворгович, аспирант
испытательной лаборатории торфа и продуктов его переработки ОАО «ВНИИТП» г. Санкт-Петербурга. В лесном хозяйстве интерес представляет верхний (0−50 см) слой торфа. Отбор проб производился по горизонтам 0−5, 5−15, 15−30 и 30−50 см [6].
Анализ полученных результатов. Общие запасы основных элементов питания зависят от плотности торфа. Плотность осушаемых торфяных почв тесно связана с их водным режимом после осушения и торфообразователями. Чем выше показатели плотности, тем выше в единице объема запас элементов питания [61, поэтому данный физический показатель очень важен, так как только через него определяются величины запасов агрохимических элементов в корнеобитаемом слое. Следует отметить, что с момента первичного осушения прошел 30-ти летний период. Пункт отбора № 1 заложен в древостое с преобладанием черной ольхи с примесью березы и ели в возрасте 120 лет. Средняя зольность слоя 0−50 см равна 21,3%. Пункт отбора № 2 расположен на довольно бедном низинном болоте, представленном молодняком березы с примесью ели в возрасте 20 лет. Средняя зольность слоя 0−50 см составляет 7,8% со значительными колебаниями по горизонтам. К примеру, в горизонте 0−5 см зольности достигает 13,1%, а в горизонте 5−15 только 4,5%, что характерно уже для переходных торфов. В связи с гораздо большей зольностью в П. О № 1 здесь выше и плотность. В целом по слою 0−50 см она достигает 529кг/м3. По горизонтам 0−5 см она составляет 153- в горизонте 5−15 — 130- 15−30 — 117, а в горизонте 30−50 см -129 кг/м3.
По пункту отбора № 2 эти показатели значительно ниже. В самом верхнем 0−5 см горизонте, образовавшемся под влиянием осушения, плотность достигает 138 кг/м3. Данный показатель почти в 2 раза выше, чем в нижерасположенном слое 5−15 см, который составляет всего 75 кг/м3. Эти данные свидетельствуют о начале перехода рассматриваемого участка до осушения в переходную
Землепользование
стадию развития торфяника. Горизонты 15−30 см и Общая плотность слоя 0−50 равна 439 кг/м3, что 30−50 см имеют плотность характерную для ни- составляет 83,0% от этого показателя в П. О № 1. зинных видов торфа и составляют 103−123 кг/м3.
Таблица № 1. Запасы азота и зольных элементов на пробных площадях стационара «Варнавинский» в 2012 г.
Глубина отбора, см Величины показателей
плотность на сухое вещество, кг/м3 содержание подвижных элементов, мг/100 гр. сухого вещества
КН4 N03 NH4 ^ N03 Р2О5 К2О СаО МяО Ре20э
П.О. № 1. Низинный (черноольшанник — торф древесно-осоковый и древесный)
0−5 153 35,1 65,5 90,6 93,6 43,9 1043,0 535,0 501,9
5−15 130 39,8 46,5 80,3 58,4 34,9 1691,0 607,0 356,9
15−30 117 35,4 51,5 86,9 45,1 30,2 2459,0 1033,0 432,8
30−50 129 28,4 25,2 53,6 63,0 9,8 2206,0 1009,0 355,9
Сумма 529 138,7 188,7 327,4 260,1 118,1 7399,0 3184,0 1647,5
П.О. № 2. Низинный (березняк — торф древесно-травяный, сфагновый, древесно-сфагновый)
0−5 138 19,4 18,5 37,9 43,2 23,2 900,0 485,0 224,6
5−15 75 21,6 28,8 50,4 28,8 26,9 1281,0 526,0 226,1
15−30 103 25,7 33,9 59,6 5,8 21,9 1337,0 641,0 230,4
30−50 123 18,3 21,4 39,7 7,6 19,1 1556,0 839,0 240,3
Сумма 439 85,0 102,6 187,6 85,4 91,1 5074,0 2491,0 921,4
П. О. № 3. Мелкозалежныйверхово-переходный (молодняк сосново-березовый, торф — переходный гип- новый и верховой (магелланикум))
0−5 114 14,1 16,8 30,9 23,7 31,3 568,0 167,3 104,1
5−15 91 8,3 21,7 30,0 13,8 29,4 402,0 203,1 73,3
15−30 100 16,7 38,1 54,8 19,9 12,3 401,0 248,0 87,1
30−50 66 18,6 16,7 35,3 8,2 10,2 382,0 287,7 71,0
Сумма 371 57,7 93,3 151,0 65,6 83,2 1753 906,1 335,5
П. О. № 4. Мелкозалежный верховой (сосняк, торф верховой магелланикум)
0−5 103 11,7 14,7 26,4 21,5 30,6 379,0 91,0 69,9
5−15 90 6,1 15,9 22,0 12,7 28,6 328,0 119,0 36,3
15−30 57 9,3 27,9 37,2 19,3 11,6 376,0 161,0 53,2
30−50 69 18,8 14,1 32,9 7,8 9,8 303,0 135,0 67,0
Сумма 319 45,9 72,6 118,5 61,3 80,6 1386 506,0 226,4
Рассмотрим вышеприведенные показатели для условий мелкозалежных (до 1,0 м) верховых торфяников. П.О. № 3 заложен на вырубке 20-ти летней давности. Вырубка производилась под трассу мелиоративного канала при сгущении сети. П.О. № 4 — в материнском древостое — чистом сосняке в возрасте 120 лет, V класса бонитета. В момент закладки на всей территории и на всю глубину торф был представлен верховым магелланикум торфом. За прошедшие 20 лет в верхнем 0−5 см слое на вырубке произошли значительные изменения, отразившиеся на виде торфа и древесной растительности. В условиях узколесосечной вырубки П.О. № 3 средняя зольность слоя составила 4,42% с колебаниями по горизонтам от 1,44% в горизонте 30−50 см до 7,24% в самом верхнем 0−5 см. В сосновом древостое эти показатели следующие: средняя зольность 3,27%. При этом в горизонте 30−50 см она аналогична в П.О. № 3 и равна 1,44%. В горизонтах 0−5 см в П.О. № 3- 7,24%, 5−15 см -5,99%. То есть на вырубке зольность верхних горизонтов соответствует переходным видам торфа. Поэтому верхний 0−5 см горизонт представлен гипновым переходным торфом, а древесная растительность смешанным сосново-березовым древостоем.
Рассмотрим агрохимические показатели торфов. Изучением плодородия торфяных почв лесных биогеоценозов занимался ряд авторов. Наиболее известны работы Г4−61. Выявлено, что одни и те же виды торфа в различных географических районах имеют некоторую изменчивость в показателях отдельных свойств Г31. Рассмотрим содержание общего азота и основных элементов минерального питания растений — фосфора и калия. Кроме того в торфяных почвах большое значение играет кальций, как показатель кислотности. Азот входит в состав органической части торфа, составляет обычно от 0,5 до 4,0% сухого вещества растений. С. Э. Вомперский Г61 отмечает чрезвычайную изменчивость различных элементов и азота в торфяных почвах в течение периода вегетации и в различные вегетационные периоды. Поэтому пробы торфа на анализ отбирались в сентябре, то есть в конце периода вегетации. В богатых низинных торфах, представленных черноольховыми древостоями, содержание общего азота наиболее значительно и составляет для верхнего 0,5 м слоя в сумме по горизонтам 327,4 мг/100 гр. абсолютно сухого вещества. Колебания по слоям от 53,6 мг/100 гр. в слое 30−50 см до 90,6 мг/100 гр. в самом верхнем — 0−5 см. В условиях бедных низинных почв наименьшее наличие азота отмечается в
самом верхнем 0−5 см и самом нижнем 30−50 см слоях — 37,9−39,7 мг/100 гр. абсолютно сухого вещества. Низкое содержание азота обусловлено формированием верхнего горизонта из сфагновых мхов. На мелкозалежных участках (до 1,0 м) в условиях верховых и верхово-переходных болот общий запас азота отличается незначительно. Характерной особенностью является его большее наличие в нижележащих слоях 15−30 и 30−50 см, где его наличие составляет 32,9−54,8 мг/100 гр. абсолютно сухого вещества. В результате подтверждается вывод Г61, что «о снабжении деревьев азотом, в связи с большими колебаниями его содержания в почве, нелегко судить даже по среднесе-зонным и среднемноголетним данным». Поэтому полученные результаты можно принять как приблизительные.
Содержание кальция является основным критерием для деления торфов на низинные, переходные и верховые Г5, 71. Он является регулятором кислотности и определяет ход торфообразователь-ного процесса Г81. В низинных видах торфа П.О. № 1 и № 2 он с глубиной возрастает. В верхово-переходных и верховых видах торфа данная тенденция отсутствует. Если взять наличие кальция в верхнем 0−50 см слое торфа за 1,0 в богатых низинных торфах, то в бедных низинных оно будет равно 0,69, в верхово-переходных — 0,24, в бедных верховых только 0,19. То есть богатые низинные болота более, чем в 5 раз имеют больше кальция. Аналогичные показатели получены нами ранее Г21.
Фосфор содержится в торфяных почвах в крайне малом количестве Г2, 31. В низинных богатых торфяниках с притоком грунтовых вод с суходола его наличие колеблется от 45,1 мг/100 гр. в слое 15−30 см абсолютно сухого вещества, до 93,6 в самом верхнем горизонте 0−5 см. Горизонт 30−50 см несколько богаче им в случаях низинных торфов — П.О. № 1 и № 2. В целом низинные торфа П.О. № 3 В 3,05 раза беднее черноольшанников. Величина запасов фосфора в них в горизонтах 15−30 и
30−50 см составляет 5,8−7,6 мг/100 гр. абсолютно сухого вещества. Очень низкое содержание фосфора в условиях бедных верховых болот. В целом для полуметрового верхнего слоя торфа (П.О. № 3 и № 4) его содержится немногим более 61,33−65,6 мг/100 гр.
Калий является одним из основных элементов питания растений. Общее содержание его очень низкое. Закономерностью для всех видов торфа является его значительное снижение с глубиной. Данная тенденция особенно характерна для богатых низинных торфяников.
Выводы: лесоводственная оценка и анализ почвенного плодородия весьма затруднителен и требует длительных сезонных исследований. Приведенные результаты исследований являются ориентировочными. Интенсивность образования и потребления питательных веществ очень непостоянны и зависят от многих факторов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Красильников, Н. А. Стационарные гидролесомелиоративные исследования в Волго-Вятском районе / Н. А. Красильников, В. К. Константинов, АМ. Елизаров // Сб. тез. -докл. — М., АН СССР, 1987. С. 163−166.
2. Красильников, Н. А. Биологические особенности мелиорированных лесных земель — Минск: Скакун, 1988. 216 с.
3. Скрынникова, И. Н. Почвенные процессы в окультуренных торфяных почвах. — М.: АН СССР, 1961. 248 с.
4. Сукачев, В. Н. Болота, их образование, развитие и свойства. — Л. Изд-во Лен. лесного ин-та., 1926. 162 с.
5. Пьявченко, Н. И. Лесное болотоведение. — М.: АН СССР, 1963. 192 с.
6. Вомперский, С. Э. Биологические основы эффективности лесоосушения. — М.: Наука, 1968. 312 с.
7. Тюремнов, С. Н. Торфяные месторождения. — М.: Наука, 1976. 488 с.
8. Никонов, М. Н. Закономерности распределения кислотности в торфяных залежах и некоторые основные свойства торфа. Тр. ИТБС. — МТИ, 1960. Т. 1. С. 91 123.
SOIL FERTILITY OF DRAINED PEAT SOILS OF VOLGA-VYATKA REGION
© 2013 N.A. Krasilnikov, KG. Avagyan Novgorod State University named after Yaroslav the Wise
In article data on basic supply elements of rich and poor low-lying bogs, riding and saddle-transitional bogs in 30 years after carrying out a hydroforestmelioration are considered. The analysis of basic supply elements stocks of woody plants is made. Concrete sizes for the top layer of peat 0−50 cm are determined. Their dynamics on the horizons is found out.
Key words: peat deposit, soil fertility, mobile elements, nitrogen, phosphorus, potassium, calcium
Nikolay Krasilnikov, Doctor of Agriculture, Professor at the Forestry Department. E-mail: GOR-55@yandex. ru Karen Avagyan, Post-graduate Student

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой