Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Изменения морфологических и физических свойств осушенных торфяных почв под влиянием разных видов пескования, оценка их возможной деградации Батраков Антон Сергеевич

Изменения морфологических и физических свойств осушенных торфяных почв под влиянием разных видов пескования, оценка их возможной деградации
<
Изменения морфологических и физических свойств осушенных торфяных почв под влиянием разных видов пескования, оценка их возможной деградации Изменения морфологических и физических свойств осушенных торфяных почв под влиянием разных видов пескования, оценка их возможной деградации Изменения морфологических и физических свойств осушенных торфяных почв под влиянием разных видов пескования, оценка их возможной деградации Изменения морфологических и физических свойств осушенных торфяных почв под влиянием разных видов пескования, оценка их возможной деградации Изменения морфологических и физических свойств осушенных торфяных почв под влиянием разных видов пескования, оценка их возможной деградации Изменения морфологических и физических свойств осушенных торфяных почв под влиянием разных видов пескования, оценка их возможной деградации Изменения морфологических и физических свойств осушенных торфяных почв под влиянием разных видов пескования, оценка их возможной деградации Изменения морфологических и физических свойств осушенных торфяных почв под влиянием разных видов пескования, оценка их возможной деградации Изменения морфологических и физических свойств осушенных торфяных почв под влиянием разных видов пескования, оценка их возможной деградации
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Батраков Антон Сергеевич. Изменения морфологических и физических свойств осушенных торфяных почв под влиянием разных видов пескования, оценка их возможной деградации : диссертация ... кандидата биологических наук : 06.01.03.- Москва, 2006.- 125 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-3/742

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние проблемы 5

1.1. Литературный обзор 5

1.1.1. Пескование осушенных торфяных почв 5

1.1.2. Распространение торфяных почв на территории Российской Федерации и стран СНГ 26

1.1.3. Трещины на поверхности осушенных торфяных почв 39

1.2. Цели и задачи исследований 41

2. Объект и методы исследований 42

2.1. Общие сведения об объекте 42

2.2. Климат, рельеф, грунтовые воды, растительность 43

2.3. Подстилающие породы и местоположение участка 46

2.4. Почвы объекта исследований 46

2.5. Методы исследований 47

2.6. Повторность определений и статистическая обработка данных 57

3. Результаты исследований 59

3.1. Морфология осушенных торфяных почв в условиях черной культуры (контроль) и двух способов пескования 63

3.1.1. Особенности цвета профиля почв 63

3.1.2. Изменение строения поверхностных горизонтов после пескования 68

3.1.2.1. Усадка осушенных торфяных почв 68

3.1.2.2. Трещиноватость осушенных торфяных почв 69

3.1.2.3. Вероятность миграции песка из пахотного горизонта в нижележащие слои профиля 74

3.2. Изменения физических свойств осушенных торфяных почв при различных видах пескования 77

3.2.1. Плотность почвы 77

3.2.2. Плотность твердой фазы 80

3.2.3. Общая пористость 80

3.2.4. Дифференциальная пористость 80

3.2.5. Воздухоемкость 81

3.2.6. Коэффициент водоотдачи 84

3.2.7. Сопротивление сдавливанию и расклиниванию 86

3.2.8. Липкость 87

3.2.9. Фильтрация воды в осушенных торфяных почвах 89

4. Влияние смешанного и покровного пескования на режим влажности и верховодки в осушенных низинных торфяных почвах 106

Выводы

Список литературы 112

Приложение

Введение к работе

На территории Нечерноземной зоны России в сельскохозяйственном производстве широко используют осушенные торфяные почвы.

После осушения и сброса избыточной влаги торфяники подвергаются активному биохимическому воздействию, которое ухудшает физические свойства почвы и приводит к отрицательному балансу углерода. На фоне понижения влажности почвы происходит механическая усадка торфа, повышается температура, резко возрастает аэрация профиля, смена восстановительных условий окислительными. Таким образом, торфяные почвы после осушения оказываются менее устойчивы в новой экологической обстановке и деградируют. Поэтому основные мероприятия, направленные на сохранение торфяных почв, сводятся, в конечном итоге, к консервации органического вещества и приданию почвам благоприятных свойств для их сельскохозяйственного использования.

Низинные торфяники - потенциально плодородные почвы. Однако, чтобы использовать их плодородие, необходимо применять специальные способы мелиорации, которые позволяют не только получать хорошие урожаи, но и тормозить их разложение. Иными словами, способы мелиорации торфяных почв должны быть адекватны их генетическим особенностям. Нарушение этого условия вызывает ускоренную деградацию органических почв. Так, в частности, известный опыт глубокого осушения низинных торфяников, основанный на отрыве капиллярной каймы от торфяной залежи, показал его несостоятельность, вследствие быстрой биохимической сработки органического вещества почв. Темпы сработки торфяных почв при этом составили от 1-2 до 4 см в год. Следовательно почвы с мощностью торфяных горизонтов 1 м могут практически полностью исчезнуть за 30-50 лет.

В Белоруссии при осушении торфяных почв с отрывом капиллярной каймы от торфяной толщи, почвы часто подвергались пожарам, шла быстрая сработка торфа, в результате чего на дневную поверхность выходило

4 минеральное дно болота, образованное неплодородными оглеенными кварцевыми песками, луговой известью или мергелем. Такой субстрат был не пригоден к сельскохозяйственному использованию. Поэтому следует использовать защитные технологии для торфяной почвы.

В настоящее время для снижения темпов разложения органического вещества используют комплекс защитных мероприятий (поддержание лугового типа водного режима, использование осушенных торфяных почв в качестве зелёных угодий, внесение органических удобрений, запашка растительных остатков, применение различных видов пескования).

В качестве наиболее распространённых агромелиоративных мероприятий, тормозящих разложение органического вещества почв, в настоящее время используют различные виды пескования с добавкой минерального материала в пахотный горизонт. Практически наиболее часто для этого применяют смешанное и покровное пескование.

Полагают, что внесение минеральной добавки, как правило песка, резко тормозит общее разрушение торфяных почв после осушения. Поэтому вопрос о трансформации физических свойств почв после осушения в условиях разных видов пескования вызывает значительный интерес в научном и прикладном отношениях. Поскольку данные такого рода остаются весьма ограниченными, нами была предпринята попытка исследовать физические свойства почв, находящихся в условиях чёрной культуры (контроль), смешанного и покровного пескования.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Пескование осушенных торфяных почв

Осушенные торфяные почвы в настоящее время используют в сельскохозяйственном производстве в виде черной культуры земледелия (без пескования) или в условиях смешанного, покровного (римпаусская культура) и смешаннослойного пескования (немецкая песчаная культура). Эти три способа пескования рассматривают как почвоохранные.

Черная культура земледелия предполагает эксплуатацию торфяных почв без внесения минеральных добавок. При освоении почв в черной культуре, особенно в условиях возделывания пропашных растений, происходит интенсивное разложение органического вещества торфа.

Черный (или обыкновенный) способ использования торфяных почв в настоящее время получил наиболее широкое распространение в России при освоении низинных болот. Выращивание растений ведется на хорошо обработанном, удобренном торфянике при отрегулированном водно-воздушном режиме. Особый интерес представляют вопросы регулирования режима грунтовых вод, поскольку темпы сработки торфа резко замедляются, когда осушение болотных почв сопровождается поддержанием лугового типа водного режима, т.е. когда капиллярная кайма, поднимающаяся от зеркала грунтовых вод, входит в поверхностный пахотный горизонт почвенного профиля. Этим требованиям полнее всего отвечают мелиоративные системы с механическим водоподъемом (системы польдерного типа), в границах которых с помощью насосных станций можно активно регулировать уровни грунтовых вод.

В условиях юга таежной зоны европейской части России важным фактором стабильного использования мощных торфяных почв (горизонт Т 1,5 м) является размещение на них травопольных севооборотов с высокой насыщенностью травами. Торфяные почвы с небольшой мощностью органических горизонтов (Т 1,5 м) необходимо использовать в качестве культурных сенокосных угодий.

Использование мощных торфяных почв в условиях травопольного севооборота или их длительного залуження при небольшой мощности торфа в условиях южной тайги и лесостепи европейской территории страны при неглубоком залегании уровня грунтовых вод наилучшим образом отвечает их естественным свойствам и последующей эволюции после мелиорации. Такие почвы при правильной системе удобрений на фоне активного регулирования уровня грунтовых вод могут быть важным источником получения значительной массы грубых кормов (сена) высокого качества (Зайдельман, Шваров, 2002).

Однако при их освоении и использовании осушенной торфяной почвы в так называемой черной культуре без специальных защитных мероприятий они подвергаются сгоранию при пожарах и деградации в результате ветровой эрозии. Поэтому для эффективного использования их плодородия наряду с дренажем за рубежом приняты специальные способы агромелиорации, которые заключаются в увеличении зольности пахотных горизонтов осушенных торфяных почв путем внесения в них песка.

В России осушенные торфяные почвы в настоящее время используют в черной культуре без песчаной защиты. «Песчаные культуры земледелия наиболее широкое применение получили в странах северной и средней Европы - Финляндии, Швеции, Норвегии, Дании, Германии. В России такие системы использования торфяных почв имеют ограниченное распространение. Тем не менее они были широко известны еще в начале XX столетия и получили отражение в работах В. Берша, 1912, Такке, 1930, Оношко, 1934 и др. авторов. В этих работах рассматривали, главным образом, вопросы, связанные с пескованием торфяных почв» (Зайдельман, Шваров, 2002).

В Западной Европе при освоении торфяных почв широко применяют такие методы агромелиорации как смешанное пескование (пескование или шведская культура) и покровное пескование (римпауская песчаная культура земледелия). В последнее время широкое применение получило смешаннослойное пескование (немецкая смешаннослойная культура земледелия). Благодаря их применению получают не только высокие урожаи различных сельскохозяйственных культур, но и надежно защищают торфяные почвы от пирогенной деградации (Kuntze,1986; Gottlich, 1982).

Агрономические основы пескования торфяных почв разрабатывались в Германии в 30-е годы на Бременской опытно-болотной станции (Такке,1930), в СНГ - рядом институтов России, Украины, Белоруссии (Вознюк, Оленевич, Лыко, 1972; Оленевич,1986; Белковский, Зоткин,1986и ДР-) Для выполнения смешанного пескования на поверхность почвы наносят песок в объёме 300-600 м и перемешивают его с пахотным горизонтом осушенной торфяной почвы, заделывая в почву дисками на глубину до 12-15 см с последующей вспашкой на глубину 20 см. Формируется новый органо минеральный пахотный слой мощностью до 20 см (Gottlich, 1980). Изначально этот метод был опробован ещё в 13 веке в Голландии на выработанных торфянниках. Позже минеральный грунт стали добавлять к невыработанным торфам. Преимущественно этот метод использовался в северных районах Германии, в Голландии и Скандинавских странах, поэтому иногда его называют северным или шведским. Этот способ мелиорации улучшает физические, химические свойства осушенных торфяных почв, водный, тепловой и питательный режим. Однако в последние годы появилась информация о том, что смешанное пескование не только повышает урожай растений, но и ускоряет биохимическую сработку пахотного горизонта из-за усиления его аэрации и окисления (Бамбалов, 1984 «Баланс органического вещества...»).

Наиболее ярко выраженные изменения в свойствах почвы наблюдаются при введении покровного пескования. Этот вид пескования был впервые применена в 1792 году немецким фермером Римпау. В России, по-видимому, впервые сообщение о покровном песковании на осушенных торфяных почвах было опубликовано в 1899 г. в энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона в специальной статье «Римпау» (Зайдельман, Батраков, Шваров, 2005).

Покровное пескование создают следующим образом. На поверхность торфяной почвы вносят песок таким образом, чтобы его мощность составляла 14-16 см. Затем проводят одноразовое припахивание 2-3 сантиметрового слоя торфа. В настоящее время оно широко используется в Германии. Этот слой подвергается сельскохозяйственной обработке с незначительным припахиванием торфяного материала. В образованный таким образом пахотный горизонт вносят удобрения и здесь располагается основная масса корней. Этот способ в настоящее время получил широкое распространение в Европе (Германия, Швеция и др.). Существенно, что весь процесс формирования покровного пескования в настоящее время полностью механизирован в результате применения шнековых устройств, смонтированных на тракторе (кульмашина). Шнек погружают на глубину 2,5 ... 3,0 м под слой торфа в подстилающий песок. Затем с его помощью песок извлекают на поверхность и распределяют по полю таким образом, чтобы при одном проходе машины создавалась песчаная полоса шириной 6 ... 7 м и мощностью 14 ... 16 см (Gottlieb, Kuntze, 1980).

Трещины на поверхности осушенных торфяных почв

В настоящее время высказывается предположение о том, что песок, применяемый в условии покровного и смешанного пескования, со временем «протекает» в глубокие слои профиля почвы. Если это явление действительно имеет место, то тогда необходимо систематическое пополнение запасов песка в пахотные горизонты осушенных торфяных почв.

Внесение песка в торфяные горизонты профиля радикально изменяют показатель усадки пахотного горизонта осушенных торфяных почв. Однако вопрос о распространении трещин вглубь профиля осушенных торфяных почв почти не отражен в отечественной и зарубежной литературе.

«Первоначальным признаком осадки болот при осушительной мелиорации служат трещины, образующиеся на поверхности почвы. Трещины распространяются в глубину до уровня грунтовых вод. Размер их на поверхности достигает 4-6 см. Часто трещины образуют неправильные гексагональные вычленения. В связи с трещиноватостью на поверхности осушаемых болот не образуются лужи. Это связано с появлением возможности инфлюкции, т.е. свободного движения воды (стекания) атмосферных осадков по почвенным трещинам. Через трещины в почву свободно поступает атмосферный воздух. На этом основании поверхностный слой почвенного профиля над уровнем грунтовых вод называют зоной аэрации» (Докучаев, 2001).

Н.С. Докучаев предлагает педоном осушаемой болотной почвы назвать вычленение, образующееся в почве в результате образования трещин. В целом педон - элементарная составная часть почвы, обладающую всеми наиболее характерными признаками типа, вида и разновидности.

Почвообразовательный процесс, получивший название разболачивание, начинается, но не завершается образованием трещин и вычленениями между трещинами. Он развивается с большой скоростью, стремительно. При этом происходят существенные изменения физических, химических и биологических свойств почвы. Изменяется уровень их плодородия (Докучаев, 2001).

Обзор литературы показывает, что при организации агромелиоративных мероприятий на осушенных низинных торфяных почвах и их защите от деградационных изменений весьма актуальной и неполно решенной остается проблема изменения, физических свойств почв под влиянием внесения различных доз песка в поверхностные слои почвенного профиля или на его поверхность.

В этой связи нами были предприняты исследования, цель и задачи которых заключались в следующем. Цель работы заключается в исследовании влияния смешанного и покровного пескования на морфологию и физические свойства осушенных торфяных почв, оценке вероятности возникновения деградационных гидрологических изменений почв в результате продолжительной эксплуатации. Задачи исследований - изучить изменения под влиянием осушения и внесения песка: 1) морфологии почв - цвета профиля, поверхностной и вертикальной трещиноватости; 2)плотности сложения почв и её твёрдой фазы, сопротивления сдавливанию и расклиниванию, общей пористости; 3)воздухоемкости, дифференциальной пористости, водоудерживающей способности почв; 4) коэффициентов водоотдачи и фильтрации; 5) липкости, усадки; 6)динамики влажности осушенных торфяных почв в условиях пескования для оценки вероятности переувлажнения пахотного и подпахотного горизонтов.

Исследования выполнялись на территории Спас-Клепиковского района Рязанской области на мелиорированном массиве польдера "Макеевский мыс". Польдер - защищенная от затопления осушительно-увлажнительная мелиоративная система. Он приурочен к пойме реки Пры. Общая площадь польдера около 2000 га. Регулирование уровней воды в каналах осуществляется за счёт работы насосной станции. До осушения в 1974 году массив был сложен мало- и среднеразложившимися торфами мощностью до 3-4 м., в составе которых преобладают остатки растений -торфообразователей - вахты, осоки, тростника, березы, ивы.

После осушения в результате осадки торфа и его биохимического разложения его мощность составляет 1 м. Почвы массива - торфяные низинные маломощные и среднемощные. На исследованном участке торфяные горизонты со 100 - 130 см подстилаются мелкозернистым водоносным песком.

Подстилающие породы и местоположение участка

В полевых и лабораторных условиях были исследованы морфология почв, определены их трещиноватость и влажность, проникновение песка из пахотного в нижележащие горизонты профиля, плотность, плотность твёрдой фазы, водопроницаемость, дифференциальная пористость, липкость, усадка, сопротивление сдавливанию и расклиниванию, рассчитаны общая пористость, воздухоемкость и водоотдача почв.

Была проведена оценка водоудерживающей способности поверхностных горизонтов почв, выполнен анализ динамики влажности с целью выявления вероятных периодов переувлажнения пахотного и подпахотного горизонтов в условиях пескования, урожайность сельскохозяйственных культур. При выполнении всех этих работ нами были использованы следующие методы: Трещиноватость поверхностных горизонтов. В летнее время года, при длительном отсутствии дождей на поверхности осушенных торфяных почв в условии трёх культур земледелия в результате иссушения возникают макротрещины.

Их параметры: длина, ширина, встречаемость макротрещин исследовались путём замеров на специально выделенных площадках. За одну трещину нами принимался ее отрезок, между точками пересечения его другими трещинами с двух концов. В целях более точного определения глубины распространения макротрещин, был использован алебастровый метод изучения трещин. Консистенция алебастра приготовлялась таким образом, что она могла легко проникать в тонкие трещины почвы, но при этом не пропитывал почву целиком. В результате эксперимента в полевых условиях были получены алебастровые слепки макротрещин, по которым можно было легко судить о их форме, глубине и объёме в пахотном горизонте.

Оценка возможности проникновения песка из пахотного горизонта в нижележащие горизонты профиля. Исследование возможности проникновения песка в нижележащие слои почвенного профиля было выполнено путём отмывания песка от органической составляющей почвы с последующим его прокаливанием.

При выполнении этого исследования послойно отбирались навески почвы 100 г. Одновременно бралась проба для определения влажности образца. Навеску почвы помещали в керамическую чашку, заливали водой и оставляли для набухания. Затем почву разминали, отстаивали и органические частицы, попавшие в раствор (находящиеся в нём в виде коллоидов) сливали. После многократной декантации на дне оставался только песок. Песок высушивали, прокаливали и взвешивали на аналитических весах. Данные о возможности миграции песка из пахотного горизонта в глубокие слои почвенного профиля представлены в виде массы песка (г/ 100 г торфяной почвы).

Плотность торфяных почв. Плотность торфяных почв определяли буром Ф.Р. Зайдельмана (1981, 1988). Объём режущего цилиндра 300 см3. В этой связи необходимо отметить, что определение объёмной массы торфяных почв с помощью ударных буров, используемых для минеральных почв, сопряжено со значительными трудностями, так как слаборазложившиеся растительные остатки и живые корни образуют пружинящую массу, внедрение в которую требует больших усилий. Объёмная масса торфяных почв, определённая с помощью ударных буров, оказывается завышенной по сравнению с истиной объёмной массой таких почв. Поэтому был использован бур для определения объёмной массы торфяных почв, отличающийся тем, что при внедрении в органогенные слои его пильчатая кромка разрезает растительные волокна.

На режущей цементированной поверхности стакана имеются зубцы, заточенные по типу продольной пилы. В верхней части стакан имеет три шпенька, входящие в соответствующие коленчатые вырезы оголовка. Последний снабжён рукояткой, воротком и заглушкой. С помощью этого способа возможно легко и быстро отбирать пробы на осушенных торфяниках. Плотность твёрдой фазы. Плотность твёрдой фазы определялась пикнометрически, методом кипячения и вакуумирования. Для проведения определений использовались пикнометры объёмом 100 см . Изначально определялся объём пикнометров. Для этого использовали дистиллированную воду без СОг, которой заполняли пикнометр и доводили объём воды до метки. Затем производили взвешивание пикнометра с водой на аналитических весах до четвёртого знака и, с учётом температуры, определяли точный объём пикнометра. Анализ проводили по двум методикам - кипячением и вакуумированием. Последнее использовали для проверки данных, полученных путём кипячения, которое было взято за основу.

Кипячение проводили на песчаной бане в течении часа. При этом не допускалось бурное кипение жидкости, чтобы избежать при этом потерь почвы. Вакуумирование производили в течении часа при откачке воздуха «до внутреннего давления 160 мм рт. ст. (2,12 104 кПа)»(Вадюнина, Корчагина, 1986). Расчёт данных производился с точностью до 0,01. Пористость и воздухоем кость торфяных почв. На основе полученных данных были рассчитаны общая пористость и воздухоемкость почв. Воздухоемкость почвы определяли как разность между общей пористостью и НВ для соответствующего горизонта. Дифференциальная пористость. Дифференциальная пористость была определена с использованием горизонтального капилляриметра (Шваров, 1982). Методы изучения дифференциальной пористости с использованием приборов (капилляриметров и вакуум-капилляриметров) основаны на установлении усилия, которое требуется для удаления воды из почвы. Из насыщенного водой образца её удаляют под воздействием отрицательного давления, изменяемого в определённых пределах. Вода в капилляре удерживается силой натяжения мениска или отрицательным давлением непосредственно под ним. Следовательно, для извлечения воды из капилляра нужно приложить силу, равную силе мениска, но противоположную по направлению. В зависимости от прилагаемого давления будет извлекаться вода из пор определённого размера и объём её будет соответствовать объёму этих пор. Водоудерживающую силу капилляров определяют по формуле Жюрена: Н = 2а / rdg, где Н - капиллярное натяжение, которое измеряется высотой в мм (см) поднятия воды в капилляре; а - поверхностное натяжение воды, г - радиус капилляра, мм (см); d - плотность воды; g -ускорение силы тяжести (981 см/ с2).

Исходя из формулы, расчитывают радиус или диаметр капилляра (Вадюнина, Корчагина, 1986). Для определения дифференциальной пористости в почвенный образец ненарушенного сложения ввинчивалось металлическое кольцо диаметром 26 мм и высотой 11 мм. Полученный образец насыщали до состояния полной влагоемкости. Затем кольцо с образцом устанавливали на керамическую мембрану воронки. Отрицательное давление создавали при помощи водоструйного насоса, оно составляло 2,0; 6,0; 12,5; 22,0 мм рт. ст. Воронка с мембраной, соединялась с капилляром. Капилляр был подобран таким образом, что объем воды, втягиваемый в него, составлял 0,0128 мл на каждый сантиметр при температуре 20С.

После проведения опыта исследуемый образец взвешивался и высушивался до абсолютно сухого состояния с целью определения общего количества воды, оставшейся в образце. Далее, путём пересчёта, определяли количество влаги, приходящейся на каждый интервал давлений, подаваемого на образец.

Вероятность миграции песка из пахотного горизонта в нижележащие слои профиля

В настоящее время высказывается суждение о том, что песок, применяемый в условии смешанного и покровного пескования со временем способен «перетекать» из пахотного горизонта в глубокие слои профиля почвы. Предполагают, что песок может перемещаться с током воды в глубокие слои органогенных почв. Такое представление о поведении песка после завершения работ по пескованию позволяет признать необходимость систематического пополнения песчаного субстрата в пахотных горизонтах осушенных торфяных почв. Однако, в настоящее время эти высказывания носят характер предположений. Прямые экспериментальные данные, раскрывающую эту ситуацию, отсутствуют. С целью проверки такого суждения нами были предприняты исследования возможного проникновения песка из пахотного горизонта вглубь торфяной почвы. Полученные данные (табл. 8) позволяют признать, что перемещение песка из пахотного горизонта в глубжележащие слои профиля почвы возможно только при механическом углублении его в процессе обработки.

Миграция песка по порам торфяных почв в условиях понижения грунтовых вод в соответствии с нормами осушения нами не установлена. Из этого следует, что при поддержании равномерного режима обработки вся масса песка, используемая при песковании, будет находиться в сохранном состоянии в пахотном горизонте. Таким образом при эксплуатации торфяных почв, находящихся в условиях смешанного и покровного пескования, повторное внесение песка нецелесообразно.

Полученные данные говорят и о том, что проникновение песка в нижние слои почвенного профиля по макропорам и трещинам не происходит. Вместе с тем, в профиле торфяных почв в условиях смешанного пескования в слое 26-33 см было обнаружено появление песка (табл. 7) Однако это произошло в результате механического перемешивания торфяного горизонта, смешанного с песком, с нижележащим торфяным горизонтом. Неравномерность распределения песка по слою 26-33 см можно объяснить тем, что вспашка проводилась с небольшими колебаниями глубин, что вызвало варьирование распределения, а соответственно и массы песка, механически привнесенного в этот горизонт.

Незначительное количество песка в почве, находящейся в условиях контроля - чёрной культуры земледелия, по-видимому, связано с переносом его временными потоками полых вод, затапливающих пойму в период прохождения весеннего паводка. Внесение песка в поверхностные слои торфяных почв оказывает весьма разнообразное воздействие на их физические свойства. Существенно меняется температуропроводность торфяных почв и их температурный режим, происходит увеличение плотности сложения- почв, меняется их поровое пространство и другие физические свойства. Однако в каждом отдельном случае эти изменения носят индивидуальный характер и определяются способом пескования.

Ниже приведены данные о плотности сложения почв в условиях контроля и разных способов пескования (приложение табл. 1а и 16). В результате проведения опыта установлено, что пахотный горизонт почвы (глубиной 0-10 см) в условиях контроля - чёрной культуры земледелия имеет повышенную плотность сложения (0,30) по сравнению с нижними горизонтами профиля (0,26 - в горизоне 25-30 см; 0,25 - в горизонте 33-40 см; 0,22 - в горизонте 38-49 см; 0,17 - в горизонте 50-60 см). Такое распределение можно объяснить тем, что на протяжении длительного периода сельскохозяйственная техника уплотняет пахотный горизонт контроля. Интересен и тот факт, что плотность осушенных торфяных почв в отличии от минеральных, с глубиной уменьшается. Эта тенденция хорошо прослеживается в указанном выше ряду плотностей почвы. Именно такая тенденция была отмечена некоторыми исследователями. Так, К.П. Лундин (1964) подчеркивал, что «в осушенной низинной залежи по мере продвижения вниз имеет место не возрастание, а скорее снижение плотности».

При рассмотрении плотности сложения пахотного горизонта почв, находящихся в условиях контроля и двух видов пескования, можно наблюдать закономерное увеличение этого параметра в ряду: почвы контроля (0,30) - почвы в условии смешанного пескования (0,46) - почвы в условии покровного пескования (1,03).

Из полученных результатов видна тенденция увеличения плотности подпахотного горизонта осушенной торфяной почвы в условии покровного пескования (достоверное отличие от контроля - пахотного горизонта чёрной культуры - при вероятности р = 0,9). Плотность этого горизонта составляет (0,34 г/см3). Возможно, такой уплотнённый слой образовался в результате воздействия сельскохозяйственной техники, но в отличие от контроля, песчаный слой в почвах на покровном песковании не давал подпахотному слою принять исходную форму, оказывая на него определенное давление. Вместе с тем, низкая влажность этого горизонта способствовала ещё большему его уплотнению. В этой связи следует обратить внимание на то, что песок в этом случае не оказывает значительное давление на торфяную почву. Его столб не превышает в среднем 15 см, т.е. его давление составит всего 15 г/см2. Плотности сложения песка в условиях покровной культуры - 1,0 г/см3. Ее невысокие значения связаны с припашкой торфа при обработке почв. Тем не менее, в этом случае установлено значительное уплотнение торфяных почв в подпахотном горизонте. По-видимому, это влияние определяется не только механическим давлением песка, но и, особенно, тем, что этот слой отличается еще и высокой температурой и особо низкой влажностью. Эти два фактора, возможно, являются определяющими при формировании максимальной плотности по сравнению с контролем. Однако, основная причина их возникновения обусловлена влиянием песка. Последнее подтверждает и то обстоятельство, что почвы контроля, не имеющие песчаного покрытия, но подверженные тому же механическому воздействию, что и почвы покровной песчаной культуры, отличаются отсутствием уплотненного подпахотного горизонта.

Похожие диссертации на Изменения морфологических и физических свойств осушенных торфяных почв под влиянием разных видов пескования, оценка их возможной деградации