Состав, свойства и режимы

Особенности состава и свойств болотных торфяных почв определяют показателями состава и свойств торфяных горизонтов. Состав глеевых горизонтов разнообразен и в значительной степени зависит от гранулометрического, минералогического и химического составов пород и почв, на которых сформировались торфяные почвы. Общими их особенностями являются неблагоприятные физические свойства (дезагрегированность и уплотненность) и наличие закисных форм железа.

Генетическую и агрономическую оценку торфяных почв проводят по мощности торфяного слоя и следующим показателям торфа: степени разложения, ботаническому составу, составу органического вещества, содержанию азота, зольности и составу зольных элементов, реакции и физическим свойствам.

Степень разложения - важную характеристику торфа - определяют по относительному содержанию (в %) продуктов распада тканей, утративших клеточное строение. Ее устанавливают специальными анализами торфа, изучением строения растительных остатков под микроскопом. В полевых условиях степень разложения можно определить глазомерно. Чем выше степень разложения торфа, тем ценнее агрономические качества торфяных почв как объекта возможного земледельческого освоения. Торф верховых болотных почв имеет слабую или среднюю степень разложения, а низинных - чаще всего высокую.

Органическое вещество. Оно составляет основную часть (в среднем 85-95 %) торфа. В верховых болотных почвах оно представлено преимущественно целлюлозой, гемицеллюлозой, лигнином и воскосмолами. Торф этих почв слабо гумифицирован; гумусовые вещества составляют 10-15 % общего С, в их составе преобладают ФК.

Торф низинных болотных почв хорошо гумифицирован, в нем до 40—50 % гумусовых веществ, в составе которых преобладают гуминовые кислоты.

Содержание азота. Торф болотных почв богат азотом (от 0,5-2,0 % в верховых и до 3-4 % в низинных почвах), но он содержится в трудномобилизуемых формах. В торфе верховых болотных почв азот представлен в различных азотсодержащих соединениях исходных растительных остатков, в торфе низинных почв - в значительной части и азотом гумусовых веществ. По запасам и формам соединений азота низинные болотные почвы более ценны по сравнению с верховыми как объект освоения и использования торфа для приготовления удобрений.

Реакция торфа верховых болотных почв кислая, а низинных колеблется от слабокислой до слабощелочной (в низинных карбонатных почвах). Лишь сульфатные низинные торфяные почвы имеют крайне кислую реакцию (рНксl 1,1-3,0).

Все виды торфа имеют высокую емкость поглощения катионов (от 80-90 до 130-200 мг экв), но различаются по гидролитической кислотности и насыщенности основаниями. У верховых почв V= 10-30 %, а у низинных — 70-100 %. Зольность торфов имеет важное агрономическое значение, так как в составе золы присутствуют зольные элементы питания ( Р, К, Са, Мg и др.). В то же время повышенное содержание оксидов железа, водорастворимых солей в составе золы торфа резко снижает его качество. Зольность торфов верховых болотных почв наиболее низкая (2-5 %), низинных - составляет от 5-10 % у обедненных (переходных) до 30-50 % у высокозольных. В верховых болотных почвах состав и содержание зольных элементов определяются зольностью исходных растительных остатков, а в низинных в большой мере зависит от гидрогенной аккумуляции веществ и степени заиления торфа.

Наиболее важными компонентами золы являются фосфор, калий, кальций. Фосфор в торфе содержится в основном в органической форме и в небольших количествах (0,1-0,4 %), за исключением некоторых травянис- тых и ольшаниковых болот, в торфе которых фосфор может накапливаться в виде вивианита до 2-8 % на сухое вещество торфа. Все виды торфа бедны калием. Содержание кальция в торфе верховых болот невелико, а в торфе низинных почв — в среднем 2-4 %, достигая в карбонатных родах 30 % и выше.

В торфе определенных видов содержится значительное количество железа (5-20 % и более в пересчете на Fе₂ О₃); в засоленных торфяных почвах содержится до 2 % водорастворимых солей. Торфяные горизонты болотных почв имеют специфические физические свойства: низкие показатели плотности, высокую влагоемкость, слабую водопроницаемость и теплопроводность. Влагоемкость низинного торфа колеблется от 400 до 900 %, верхового — от 1000 до 1200%.

Режимы. Целинные торфяные почвы имеют болотный застойный или грунтово-болотный слабопромывной водный режим. В естественном состоянии торф насыщен водой и пористость аэрации наблюдается кратковременно в самом верхнем 5-10-сантиметровом слое в период летней подсушки торфяника. В таких условиях резко ухудшается воздушный режим: снижается газообмен между почвенным и атмосферным воздухом, в составе почвенного воздуха возрастает содержание СО₂ (до 3-6 %) и падает содержание кислорода (до 13-17 %). Для целинных почв характерен окислительно-восстановительный режим с господством восстановительных процессов по всему профилю.

Тепловой режим определяется основными тепловыми свойствами торфяных почв и зависит от их широтного местоположения. Высокая теплоемкость и низкая теплопроводность торфа определяют недостаточную теплообеспеченность торфяных почв. Значительное содержание в них воды требует большого количества тепла на их нагревание по сравнению с минеральными почвами. Поэтому торфяные почвы относятся к холодным почвам. Зимой они позже промерзают, а летом позже оттаивают.

Отмеченные особенности гидротермического и ОВ-режимов торфяных почв характеризуют эти почвы в естественном состоянии как биологически малоактивные. Повышенная биологическая активность наблюдается только в самом поверхностном слое в отдельные короткие периоды улучшения его аэрации. Продолжительность таких периодов и интенсивность биохимических процессов нарастают от северной тайги к лесостепи и далее на юг.