Прежде, чем узнать, что представляют собой болотные почвы, есть смысл напомнить, что такое «почва» вообще. Многие сразу представили школьный класс, учителя природоведения и его слова о твердой оболочке Земли - литосфере. Ее верхний слой обладает уникальным качеством - плодородием. Это и есть слой формировался на протяжении миллионов лет.
Факторы почвообразования
География почв России обширна, как и сама страна. Материнские породы, климат, растительность, рельеф местности - все это факторы, влияющие на образование плодородного слоя. На российских просторах, протянувшихся от южных гор до северных морей, эти факторы очень разные. Соответственно, неодинакова и земля, дарящая людям урожай. На территории имеется множество климатических зон с разным количеством осадков, освещенностью, температурным режимом, флорой и фауной. В России можно полюбоваться белым безмолвием снегов и песчаными дюнами, увидеть таежные леса и березовые рощи, цветущие луга и топкие болота.
Существуют антропогенные ландшафты - человек все больше и чаще вмешивается в природу, изменяя толщину и качество плодородного слоя (не всегда к лучшему). А ведь только один сантиметр перегноя или гумуса (из которого и состоит "живая толща") формируется 200-300 лет! Как же бережно нужно относиться к почве, чтобы будущие поколения не остались один на один с пустынями и болотами!
Многообразие почв
Есть почвы зональные. Их формирование строго подчинено закону смены флоры, фауны и т. д. на разных широтах. К примеру, на Севере распространены арктические почвы. Они скудны. Формирование даже слабого гумусового слоя в условиях вечной мерзлоты, где из растений присутствуют лишь мхи и лишайники, невозможно. В субарктическом поясе - тундровые почвы. Последние богаче, чем арктические, но скудны по сравнению с подзолистыми землями тайги и смешанных лесов. При снижении кислотности, внесении минеральных и органических добавок они позволяют выращивать множество сортов сельскохозяйственных культур.
Встречаются почвы лесные, черноземы (самые плодородные), пустынные. Все они - предмет исследования таких наук, как география почв и др. Эти системы знаний уделяют большое внимание также изучению незональных земель, к которым относятся болотные почвы. Их можно встретить в любом климатическом поясе.
Формирование болотных почв
География почв России содержит сведения о том, что обсуждаемые нами слои на болотах и в заболоченных лесах формируются при застойном увлажнении дождями (атмосферными осадками), поверхностными водами (озерами, реками и т. п.) или подземными водоносными слоями (грунтовыми источниками). Проще говоря, болотные почвы образуются под влаголюбивой растительностью. Трясины бывают лесными (сосна, береза там очень непохожи на своих лесных собратьев, они маленькие, «корявые»), кустарниковыми (вереск, багульник), моховыми и травяными.
Образованию болотных почв способствуют два процесса. Во-первых, это торфообразование, когда растительные остатки накапливаются на поверхности, так как плохо перегнивают. Во-вторых - оглеение, когда окись железа превращается в закись в ходе биохимического разрушения минералов. Эта непростая природная работа получила название «болотный процесс».
Болота наступают, если...
Чаще болотные почвы образуются при гидрогенной сукцессии суши. Но иногда в топкое место со стоячей водой превращаются и речные просторы. К примеру, такой процесс вот уже не первый год происходит на великой русской реке Волге. Из-за каскада ГЭС и водохранилищ она течет медленнее, застаивается. Нужны срочные меры по спасению.
Таким образом, если по тем или иным причинам скорость рек снижается, они бесконтрольно загрязняются. Придонные родники, питающие их, заиливаются. Но несмотря на «крик природы», люди не заботятся о них. Поэтому существует большой риск превращения голубых артерий России в стоячие болота.
Характеристика торфяно-болотных почв
Как упоминалось выше, торф образуется из плотной массы недостаточно активно перегнивающих остатков Хотя существуют места, где процесс вообще не происходит. Верхний покрытый "останковыми" залежами, - это торфяно-болотные почвы. Пригодны ли они для земледелия? Все зависит от географических особенностей.
В почвах мощный слой органических веществ теоретически мог бы обогатить верхний слой земли. Но он плохо разлагается. Активному образованию перегноя препятствует высокая кислотность среды, ее слабая биоактивность, которую еще называют «дыханием почвы». Кстати, так называют процесс поглощения землей кислорода, выделения углекислого газа, продуцирования организмами, живущими в верховых недрах, и тепловой энергии. таких болот примитивен. В нем два горизонта: торфяной и торфяно-глеевой. Глей - земляной профиль, которому закиси железа придают сизый, голубой или синий цвет. Живой силой такие почвы не отличаются. К использованию в сельском хозяйстве они малопригодны.
Характеристика болотно-подзолистых почв
Болотно-подзолистые почвы могут формироваться там, где раскинулись заболоченные с мохово-травянистым покровом. Или там, где есть влажные луга, образовавшиеся при вырубке площадей, покрытых деревьями. Как же отличить болотно-подзолистые почвы от подзолистых? Все очень просто.
В болотных подзолах наблюдаются устойчивые признаки оглеения. Внешне они выглядят как ржаво-охристые и сизые пятна. Тут также присутствуют прожилки, примазки, пронизывающие все горизонты профиля. На развитие болотно-подзолистых земель воздействуют два вида почвообразования: болотный и подзолистый. В итоге наблюдается как торфяной горизонт и оглеение, так и подзолистый и иллювиальный слои.
Характеристика болотно-луговых почв
Болотно-луговые почвы формируются там, где равнины и террасы рек, покрытые осокой и тростником, имеют понижения. При этом наблюдается дополнительное поверхностное увлажнение (половодье не менее 30 дней) и одновременно постоянное грунтовое подпитывание на глубине примерно 1, 5 м.
Зона аэрации нестабильна. Речь идет о пласте земной коры, расположенном между дневной поверхностью и поверхностью грунтовых вод. Почвы, о которых идет речь, актуальны не только для плоских равнин и террас рек с близкими грунтовыми водами, но и для лесостепей. На них охотно локализуются осоки, растения из семейства ситниковых, тростники. Генетические горизонты таких земель дифференцируются очень четко.
Болотно-луговые почвы «живут» в нестабильном водном режиме. Когда наступает сухой период, растительность болот уступает место луговой, и наоборот. Наблюдается следующая картина: профиль земли один, а жизнь на ней иная. В сухой период, если воды минерализованы, происходит засоление территорий. А если жидкость слабоминерализованная, то образуются сухие болотные илы.
Краснодарский край и его почвы
Почвы Краснодарского края разнообразны. В Приморско-Ахтарском, Славянском, Темрюкском районах они болотные и каштановые, ржавые из-за множества лиманов и заливов. На них жители Кубани выращивают виноградники и рис. В Лабинском и Успенском районах почвы подзолистые и черноземные. Эти земли очень плодородные. Они пригодны для получения богатых урожаев овощей, подсолнечника.
На Черноморском побережье горно-лесные. Здесь растут великолепные фруктовые сады, виноградники. На Азово-Курганской равнине повсюду черноземы. Не зря Кубань называют житницей России. Ее почвы так богаты перегноем, что местные жители часто шутят: "Здесь растет даже палка, воткнутая в землю".
В годы Второй мировой войны фашисты грузили чернозем в железнодорожные вагоны и вывозили в Германию, понимая, какая это природная ценность. Хорошо, что не все плодородные слои погублены жестоким обращением людей. Но даже при наличии больших запасов даровитых земель, человек должен проводить сельскохозяйственные работы бережно. Будь то почвы разностороннего использования или малопригодные для возделывания болота, нужно помнить, что необдуманное вмешательство в жизнедеятельность природных комплексов опасно для всего живого.
В состав торфяно-болотистых почв входят главным образом компоненты органического происхождения. Кроме того, они содержат значительное количество азота, представленного в форме, непригодной для усвоения растений.
Есть два типа болотных почв: низинные и верховые, резко отличающиеся друг от друга по своим свойствам. Низинные болотистые почвы формируются на пониженных участках при переувлажнении грунтовыми водами. Здесь растут береза, ольха, ель, ива, а из травянистых растений - различные виды осок, хвощ. Верховые же образуются на повышенных участках при переувлажнении атмосферными водами или слабоминерализованными. На таких болотах из древесных пород чаще всего встречается сосна, реже береза, много багульника, голубики, клюквы и т. д.
Мощность торфяного слоя и верховых и низинных болотных почв колеблется от 200-300 мм и может быть от 2 до 5 м. Если этот слой меньше 500 мм, а ниже залегают сильно переувлажненные оглеенные горизонты, то почвы называются торфянисто- или торфяно-глеевые. Ценность торфа определяется степенью его разложения. Чем выше показатель степени разложения торфа, тем лучше его свойства для растений. Степень разложения торфа у низинных торфяных почв составляет 75-90%, а верховые болотные почвы содержат только 2-5% минеральных веществ и, следовательно, в них мало элементов питания для растений.
Торфяно-болотистые грунты бедны калием и фосфором. Однако последний является главным элементом так называемых торфяно-вивианитовых почв. Имеющиеся в них соединения фосфора недоступны для корневой системы садовых и огородных культур.
Торфяно-болотные верховые (обычные) почвы формируются в условиях избыточного увлажнения атмосферными водами в замкнутых бессточных понижениях на водоразделах под влаголюбивой растительностью. Слабая минерализация атмосферных осадков и недостаток элементов питания способствует произрастанию на них наименее требовательных к условиям минерального питания сфагновых мхов. Торф верховых болот отличается малой зольностью, слабым разложением органического вещества, высокой влагоемкостью. Почва имеет сильнокислую реакцию и высокую гидролитическую кислотность. Характеризуются почвы слабой биологической активностью и низким уровнем естественного плодородия.
Торфяные переходные (остаточно низинные засфагненные) развиваются на болотных почвах низинного типа, которые в некоторых случаях (при понижении уровня грунтовых вод или при быстром нарастании торфяной толщи) могут оторваться от горизонта грунтовых вод и потерять с ними связь, что приводит к насыщению верхних горизонтов торфа водами атмосферных осадков и на смену обильной растительности низинных болот приходят сфагновые мхи. В агрохимическом отношении они отличаются от верхового торфа несколько меньшей кислотностью почвенного раствора.
Для почвы данного типа характерен высокий уровень водо– и воздухопроницаемости. Однако она отличается чрезмерной влажностью и плохо прогревается. По структуре такие грунты сходны с поролоном, который быстро впитывает влагу, но также легко отдает ее.
Мероприятия по окультуриванию. Действия, направленные на улучшение физико-химических качеств торфяно-болотистых почв, нужно проводить следующим образом. Прежде всего, следует нормализовать процесс распада органических элементов, вследствие которого происходит выход азота и его трансформация в форму, доступную для усвоения растениями. При этом требуется создать благоприятные условия для развития микрофлоры грунта. Для достижения такой цели рекомендуется регулярно подпитывать почву микробиологическими веществами, компостом, древесными опилками, навозной жижей и навозом. Кроме того, при проведении мероприятий по окультуриванию торфяно-болотистые почвы необходимо улучшать, внося калийные и фосфорные удобрения. При обработке торфяно-вивианитовых грунтов количество фосфорных удобрений нужно уменьшить в 2 раза.
Повысить уровень пористости торфяно-болотистых почв можно путем внесения глиняной муки, компоста или крупнозернистого песка.
Почвы верховых и переходных болот мало пригодны для сельскохозяйственного использования, поэтому они чаще всего заняты лесами и болотами.
Верховой торф – ценный подстилочный материал для животноводства. Верховые торфяные почвы являются основным источником сбора клюквы, имеют важное природоохранное значение.
Торфяно-болотные почвы различных типов и мощности торфа занимают 2,9 млн га, что составляет 14,2 % площади республики. Наибольшее количество торфяно-болотных почв расположено в Брестской, Минской и Гомельской областях.
Формируются эти почвы под влиянием болотного процесса почвообразования, который проявляется в накоплении органического вещества в виде полуразложившихся растительных остатков (торфообразование) и в оглеении минеральной части почвы.
Заболачивание суши может осуществляться несколькими путями: поверхностное заболачивание атмосферными водами, заболачивание мягкими грунтовыми водами или жесткими грунтовыми водами. Основные массивы торфяно-болотных почв сформировались в результате заболачивания суши.
Образование торфяно-болотных почв происходит и при заторфовывании водоемов (озер, заводей рек, стариц и др). При заторфовывании водоемов мощность торфяников может достигать 15 м и более.
Основная часть болот Беларуси сосредоточена в Полесской низменности, где преобладают торфяно-болотные почвы низинного типа.
Торфяно-болотные почвы низинного и верхового типов весьма различаются по своим свойствам, а следовательно, и по сельскохозяйственному использованию.
Торфяно-болотные низинные почвы содержат много гумусовых веществ. В условиях, когда реакция среды близка к нейтральной, в значительных количествах накапливаются гуминовые вещества; степень разложения и зольность торфа высокая.
Низинный торф имеет плотность сложения 0,4...0,6 г/см 3 , влагоемкость - 400...600 %, высокую сорбционную способность, низкую теплопроводность.
Торфяно-болотные верховые почвы образуются преимущественно на водоразделах в условиях увлажнения пресными застойными водами. Их растительный покров представлен главным образом сфагновым мхом, полукустарниками (морошка, багульник, голубика и др.) и древесными породами (ель, сосна, береза), обычно сильно угнетенными.
Верховой торф представляет собой слаборазложившиеся, не полностью утратившие анатомическое строение растительные остатки. Из-за низкой микробиологической активности не происходит их глубокого разложения.
Верховой торф имеет низкую плотность, огромную влагоемкость - 1000... 1100 %, слабую водопроницаемость и плохую теплопроводность. Хорошо сорбирует газы.
Болотные почвы в сельском хозяйстве могут использоваться в двух направлениях: как источник органических удобрений и как объект освоения и превращения их в культурные угодья.
Для непосредственного удобрения используют хорошо разложившийся торф низинных болот. После разработки его тщательно проветривают для устранения избыточной влажности, усиления микробиологических процессов и окисления вредных закисных соединений.
Малоразложившийся торф целесообразно использовать на подстилку. Он хорошо впитывает навозную жижу и газы, тем самым устраняя потерю азота. Получающийся торфяной навоз обладает высокими удобрительными качествами.
Высококачественные органические удобрения получают компостированием торфа с добавлением извести, фосфоритной муки, минеральных удобрений, навоза и других компонентов.
Как сельскохозяйственные угодья верховые и низинные торфяники имеют разную ценность. Более ценными являются низинные болотные почвы, торф которых обладает высокой зольностью, большим содержанием азота, а также благоприятной реакцией. После осушения они могут быть превращены в высокопродуктивные сельскохозяйственные угодья.
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.
Возможно, Вас так же заинтересует:
Торфяно-болотные почвы в основном состоят из органического вещества, богаты азотом, который часто находится в малодоступной для растений форме. Эти почвы содержат мало калия и критически мало фосфора.
Однако встречается такая их разновидность, как торфовивианитовые почвы. В них содержание фосфора, напротив, велико, но он находится в составе соединений, недоступных для растений. Торфяно-болотные почвы также характеризуются хорошей воздухои водопроницаемостью, но зачастую излишним содержанием влаги. Торфянистые почвы медленно прогреваются, так как торф плохо проводит тепло. Поскольку структурно торфяные почвы представляют собой некое подобие губки, легко впитывающей, но и легко отдающей воду, следует улучшать их структурный состав, повышая содержание твердых частиц.
Меры по улучшению почвы
Основные меры по улучшению такого рода почв должны проводиться в двух направлениях. Для нормализации процесса переработки органических веществ, результатом которого станет высвобождение азота и превращение его в доступную для растений форму, необходимо создать условия для развития нормальной биологической жизни почвы. Для этого в почву необходимо вносить навоз, навозную жижу, компост, опилки, применять микробиологические препараты. Вторым направлением по улучшению торфяно-болотных почв является повышение содержания в них фосфора и калия в доступной для растений форме. Для этого при обработке почвы следует вносить фосфорно-калийные удобрения, причем на торфовивианитовых почвах доза фосфорных удобрений уменьшается вдвое. Для создания более пористой комковатой структуры торфяных почв рекомендуется вносить компост, немного глиняной муки, возможно крупнозернистый песок.