Как изучить строение обводненных торфяных почв

Чтобы изучить особенности торфяных почв как объекта сельскохозяйственной деятельности, необходимо определить тип торфа, его мощность и степень разложения, гранулометрический состав минеральных подстилающих горизонтов, наличие слоев сапропеля, карбонатов, ожелезнения. Как это выполнить? Если торфяные почвы хорошо осушены, то эти сведения можно получить при изучении почв в разрезе, как это было рекомендовано выше для минеральных почв.

Однако, если Вы приступаете к освоению болотного массива, то столкнетесь с необходимостью изучать обводненные торфяные почвы. В неосушенных торфяных обводненных почвах отбор следует осуществлять с помощью специальных простых буров. Для этого используют бур Инсторфа или бур Гиллера.

В буре Инсторфа (рис. 18) штанги длиной 1 м скреплены с помощью ниппелей, челнок длиной 0,5 м состоит из ложки и сердечника. Ложка представляет собой цилиндр с остро отточенными краями. Ложка закрыта сердечником — металлической пластинкой, плоской с одной стороны и снабженной тонким гребнем, равным по высоте внутреннему полудиаметру ложки с другой.

При работе бур с закрытым челноком погружают в залежь на исследуемую глубину. Затем поворотом ручки бура по часовой стрелке несколько раз открывают ложку. Поворотом ручки в обратную сторону (против часовой стрелки) ложку закрывают. При этом острый край ее, описывая поворот, плотно прилегает к гребню сердечника и вырезает из залежи образец торфа, не нарушая его структуры. Заполненный торфом бур извлекают на поверхность, челнок с наружной стороны тщательно очищают от приставшего торфа, открывают и вынимают образец с помощью лопатки. Йеред каждым последующим погружением бур промывают водой или протирает живым мхом. Образцы отбирают через каждые 25 см. Таким образом, челнок в 0,5 м позволяет отбирать за одно погружение образцы с двух глубин.

Характер минерального ложа болота определяют при зондировании торфяной залежи. Залежь проходят насквозь до грунта зондировочным буром (меньшего диаметра, чем пробоотборочный).

Бур Гиллера (рис. 19) состоит из метровой штанги, воротка и челнока с подвижной заслонкой. На нижнем конце челнока находится змеевик, облегчающий внедрение бура в толщу торфа. Бур вводят в почву вращением слева направо таким образом, чтобы камера челнока оставалась закрытой до тех пор, пока бур не опустят до исследуемой глубины. Для отбора образца бур резко поворачивают справа налево таким образом, чтобы он совершил полный оборот. При этом камера челнока открывается и заполняется пробой. Сложение образца торфа, отобранного таким образом, близко к естественному. Бур снабжен комплектом штанг, позволяющим выполнять зондирование на глубину до 6 м. Этот бур удобен еще и тем, что в крупнопористых минеральных суглинистых и глинистых породах с объемной массой менее 1 г/см³, подстилающих торф, им могут быть отобраны образцы минерального дна болота.

Растения и заболоченность почв. Основная территория России находится в зоне избыточного увлажнения. Поэтому здесь особенно широко распространены заболоченные и болотные почвы, и их переувлажнение является одним из важнейших факторов, ограничивающих возможность сельскохозяйственного использования почв. К такому выводу Вы можете прийти и сами, внимательно рассмотрев состав основных почв Нечерноземья. Действительно это так, поскольку болотноподзолистые, дерново-глеевые, дерновые зернистые оглеенные, серые лесные глеевые, черноземно-луговые, торфяные почвы пригодны для использования только после их осушения. Не случайно на рубеже веков В.В. Докучаев (1899), основоположник почвоведения как науки, подчеркивал, что в лесной зоне России «среди подзолов... минерализация почв и дренаж, можно сказать, центр тяжести всего сельскохозяйственного производства».

Необходимо отметить, что заболоченность почв являются основным негативным фактором, при котором другие положительные свойства почв утрачивают свое благоприятное влияние на растение. Так, например, супесчаные почвы в целом являются наиболее благоприятными для выращивания картофеля, но на дерново-подзолистых глееватых и более заболоченных почвах его выращивание малоперспективно или невозможно вообще из-за переувлажнения. Поэтому для того, чтобы проявились положительные свойства почв в Нечерноземье, необходимо прежде всего устранить их исходную заболоченность. Это условие относиться, очевидно, к любому использованию почв. Однако в этом случае следует учитывать, что на начальных стадиях заболачивания режим почв может быть благоприятным для выращивания одних культур и непригоден для других. Поэтому вопрос о целесообразности осушения почв надо решать в связи с физиологическими особенностями возделываемых культур. Это предложение, очевидно, относится только к минеральным почвам разной степени заболоченности. Торфяные почвы, всегда возникающие в условиях постоянного обводнения, могут использоваться в сельскохозяйственных целях в любом случае только после осушения.

Очень важно иметь в виду, что минеральные почвы должны рассматриваться как заболоченные в связи с размещением культур, чувствительных к переувлажнению (например, семечковых плодовых деревьев, картофеля, озимых зерновых). Однако эти же почвы, часто несмотря на наличие в их профиле признаков оглеения, вполне благоприятны для размещения растений, легко переносящих периоды кратковременного переувлажнения (например, злаковых луговых трав при создании пастбищ или культурных сенокосов, влаголюбивых овощных или кормовых культур — вико-овсяной смеси, капусты, гороха, турнепса, брюквы и др.). Это важнейшее условие давно подметил Я.Н. Афанасьев (1933), который одним из первых признал необходимость внимательного изучения устойчивости сельскохозяйственных культур к. избыточному увлажнению.

Он пришел к выводу, что «...культуры льна, капусты, брюквы выделяют особый ряд почв, где на первом месте по урожаю стоят лугово-болотные, далее последовательно идут торфянистый подзол, дерновый подзол и подзолистые; по урожаю картофеля, наоборот, почти все компоненты взятого ряда становятся в обратном порядке». Поэтому для минеральных почв при оценке целесообразности осушения, даже если они и несут признаки переувлажнения (например оглеения, специфических новообразований в виде ржаво-бурых ортштейнов и др.), не следует исходить из категорической альтернативы «сушить — не сушить». В этом случае, очевидно, прежде всего необходимо определить для каких культур необходимо решить столь ответственный вопрос и на каких конкретно почвах предполагается их размещение. Важно в этом случае и ответить на вопрос: не лучше ли изменить состав культур и таким образом получить максимальный экономический эффект при минимальных вложениях. Решая вопрос о целесообразности осушения конкретных почв для возделывания определенных культур, необходимо учитывать их продуктивность не только в засушливые и средние по осадкам, но и во влажные годы.

Оценка потребности в осушении должна быть связана с особенностями водного режима почв и состоянием сельскохозяйственных культур на этих почвах в годы расчетной влажности. Расчетными являются наиболее влажные годы, встречающиеся в многолетнем ряду раз в десять лет (или год 10%-ной обеспеченности осадками). Такой подход к оценке потребности растений в осушении почв строится на реальном анализе водного режима почв в годы разной влажности и продуктивности культур. Он получил название эколого-гидрологического принципа оценки целесообразности осушения почв. Естественно, результаты такой оценки тесно связаны не только с режимами, но и со свойствами почв, унаследованными от почвообразующих пород. Поскольку породы играют столь существенную роль, оценка целесообразности осушения дается по группам почв основных природных зон Нечерноземья, т.е. для почв разной степени заболоченности, образованных на одинаковых по генезису (происхождению) и гранулометрическому составу породах.