Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

АГРОГЕОХИМИЯ ТОРФЯНЫХ ПОЧВ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РСФСР

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "АГРОГЕОХИМИЯ ТОРФЯНЫХ ПОЧВ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РСФСР"

Л-3-/36У

ВСЕСОЮЗНАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК имени В. И. ЛЕНИНА

ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ имени В. В. ДОКУЧАЕВА

На правах рукописи УДК 631,61 : 631.4.45.12

КРЕШТАПОВА Вера Николаевна

А Г Р О Г ЕО X И М И Я ТОРФЯНЫХ ПОЧВ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ

РСФСР

Специальность 03.00.27 — почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Москва 1991

б^ЪЪс - ФиШкО

¿Л с

Работа выполнена в Лаборатории диагностики плодородия почв Почвенного института им. В. В. Докучаева.

Б. П, Градусов — доктор сельскохозяйственных паук,

В. В. Добровольский — доктор географических наук, профессор,

И. Н. Донских — доктор сельскохозяйственных наук, профессор.

Ведущая организация — Белорусский научно-исследовательски Г( институт почвовс.

Спецнализн; „ . . . . . ,

им. В. В, Докучаева.

Адрес: К1901Г, ЛЬн-киа, Ж-17, Пыжевский переулок, д, 7, Почне:ши.'1 институт им, В. В. Докучаева.

С диссертацией можно олкшимнгься в библиотеке Почвенного циститу г.'..... " " ...........

Официальные оппоненты:

Защита

Ученый секретчфь Специалинронашют Совета доктор се.чьскимммКстионпих наук

М. С. Симакова

. - I - . ОВДЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. На территории СССР сосредоточено 86 млн.га торфяных почв, что составляет окало половины площадей торфяных почв . мара. Вместе о прилегающими к ним эаболоченннми землями они эаня-маат (вело 245 млн, га. Не осушенные (Золота - это вахней компонент лавдпафта, они оказывают влияние на формирование климата, гидрологического режима, выполняю гигиенические функции, препятствует развитию эрозионных процессов. Вместе с тем низинные » переходные торфяные почвы относятся к важнейшему резерву расширения пахотных земель Советского Союза (Каттавов и яр.» 1983),'в сельскохозяйственное производство вовлечено около 10 млн,га этих почв.

В настоящее время накоплен значительный материал по и зменешго физических, физико-химических и-агрохимических свойств торфяных почв в результате вх осушения и мелиорации .(Сукачев, 1926; Немчинов, 1957; Пьявчет.^, 1959., 1963; Никонов я др., i960, 1967; Куда-ковокая, 1962, 1978; Лупииович, 1964; Воэнюк, Трускавецкиа, 196?; Донских» I9S7; Скрынникова, 1968, 1974, 1977; Скоропанов, 1969, 1976; Мее-твокиЯ, 1974, 1991; Ефимов, 19Э0, 1986; Зайко в др., XSSO; Вамбадов, 1984; Ъ'еЪег, 1902; Seiler et al., 1908; Baden, 1958; Bades' , Sgselsaaim, 1958; Keila, 1963; Kratze, 1987, 1991; ■ Schuerdtteger, 1988 s другие)» В этих работах показано, что отрицательные последствия ыелйораоти в сельскохозяйственного освоения торфяных почв .{уменьшение содержания органического вещества, вдагоемкоста, запасов ¡благи, уменьшение ёмкости поглощения ) превалируй над положительными (увеличение содержащая подвижных форм фосфора и калия, увеличение чволеяноста и деятельности микрофлоры и др.).

В то se время наличие весьма скудных сведений по геалего геоморфологическому положение торфяных почв и их зэдно-вднерадьнону 'питания, по изучению компонентного состава этих почв, особенно зо содержанию микроэлементов, отсутствие генетическое классификации торфяных почв, учитывающей строение и состав торфяной залежи, являвшейся органогенной почвообразующей порадей, - вое ото сдерживает эффективное в рациональное эсиольэйваяие торфяных почв з сельском хозяйстве, приводит не только к переосужке или сработав органогенного горизонта или к ухудшению температурного резина почв, но также и к вторичной геохимической дифференциации. Последняя проявляется весьма разнообразно - s какенлевия зли знвосо широкого рада элементов, что объясняется аясокоз реакционной enoeoí¡¡остью,

' ценгра/!ьнаи

toc:;.

И..;. К. А

и сОрбционной емкостью торфа, значительной амплитудой рн и зь. Отсвда вытекает насущная необходимость в более полном изучения свойств,состава, многих почвенных и геохимических процессов, на основании которых можно Лыко бы дать экологический прогноз об изменении торфяных почв, их антропогенной эволшия и как результат - нх рациональному использованию и охране.

Цаль а задачи исследования. Основной цель» исследования яви- . лось установление закономерностей состава я свойств торфяных почв 1, в первую очередь, содержания я распределения микроэлементов, как функции литологии подстилащих пород и обрамления, их связи в гидрогеологической -и гидрогеохнмичесиой обстаноькой и составом ио-Iодних растений - торфообразователей. Целью исследование также являлась разработка основ агрогеохимической классификации и диагностики торфяных почв.

Для достижения этой цели решались следувдве задачи:

- Разработка методологии агрогеохимических исследований торфяных почв.

- Изучение закономерностей (природных и антропогенных) концентрации и распределения микроэлементов в торфяных почвах, уточнение кларковнх величин для торфяных почв.

- Сельскохозяйственная оценка торфяных почв по содержании микроэлементов - бяощилов и обеспеченность торфяных Кочв подвихни-ни формами микроэлементов.

- Анализ и оценка состава и свойств торфяных почв различных таксонов в разных природно-климатических зонах в связи с геолого-гесморфологическим положен? в водно-ыинерадьньм питанием. Разработка принципов агрогеохимическов классификации, диагностики тор- . фяных почв на ландма.гней основе, прогноза эволюции почв с целью их рационального использования.

Объекты и методы исследований. Поставленные задачи решались о помощью маршрутных, стационарных в экспериментальных исследование. Широко применялся сравнительно-географичеою., метод, использованы системный подаод, математические методы. Объектами маршрутных исследований явились торфяные почвы низинные, переходные, верховые, различного ботанического состава» неосушешше и ооушекные, находящиеся в сельскохозяйственном использовании, в среднетаежной, южнотаежной и зн..остеиной (северная часть) зонах и приуроченные х рвэ-вш элементам и формам рельефа (водоразделы, терраон, пойми). Автором изучено и проаналлзироваао более 2000 полнопрофильных•ра&-реэов за период 1965-1930 гг.

■ - э -

Объектом стационарных исследований явились старопахотные торфяные почвы Яхромской поймы s Московской области. Изучались дин. -мика верховодки, влагозапасов, реакция среды, водно-физические, химические и агрохимические свойства. Анализы выполнялись стандартными методам». Площадь элементарного участка для отбора смешанного образца равнялась I га. В центре элементарного участка закладывался почвенный разрез, иэ которого отбирали образцы по почвенным горизонтам. Кроме того, не менее, чем в 20 точках отбирались обраэш из прикопок во горизонтам AjTj в А,Т2. Статистическая обработка включала а себя апцсчетв среднего, дисперсии в коэффициента 'вариации. Обогащениями микроэлементами по валовому содержание считались почва с кларком концентрации (КК) более I я встречаемостью вышекларковых содержаний более КК рассчитывался как отношение содержания микроэлементов в изученных почвах к их среднему содержанию в почвах мира (Виноградов, 1357). Широко использовались также другие геохимические коэффициенты - коэффициент местной миграции, коэффициент концентрации, коэффициент биологического поглощения, коэффициент водной миграции и другие (¿вессаломова, 1987).

Обеспеченность почв подвижными формами микроэлементов, а также оценка антропогенного загрязнения определялись согласно градация! И.ГЗаяенива (1976, 1960* 1987). Данные по содержанию макро-, микроэлементов я других агрохимических показателей генерализовались в виде трехъярусной формулы с показом высокого, среднего и низкого содержания элементов, а также экстремально-высокого и эхетренально-визного.

Теоретическая значимость, научная новизна и защищаемые поло-женин. 1, Разработана методология агрогеохимнческих исследований торфяных почв. При изучения закономерностей концентрации и распределения химических элементов в торфяных почвах били учтены фшето-. pu, определяющие геохимический оельскахозяйствегшнй даядвафт, такие как рельеф, климат, природные воды, почвообразуадие, подстилающие и породы обрамления, почвенный, растительный покров и деятельность человека.

2. Уточнены кларкавые величины валового содержания микроэлементов s торфяных почвах. Разработана классификация микроэлементов в торфяных почвах по степени их концентрации. Выделено три группы элементов: энергичного, сильного и слабого накопления. Прямая зависимость содержания микроелемеатеэ s исходных р^стеляях-торфо-о«Зразсаат®лях и соответствующих гигах торфа этэх аочв тблддается

только в случае вязких фоновых концентраций элементов в подстилающих породах и обрамлении, Содержание элементов сильного а слабого накопления с увеличением зольности торфа увеличивается. Пря прочих раваж условиях« наиболее высокий уровень концентрации микроэлементов приурочен к учаоткам неглубокого залегания коренных отдсжеь.Д, где .они находятся в зоне активного поверхностного водообмена.

3. Установлено, что торфшше почвы Нечерноземной зоны Европейской части РСФСР внеоко и средне обеспечены подвижными формами.бора, марганца, цинка и слабо обеспечены подвижными формами кобальта, меди и молибдена. Недостаточное содержание меди в сельскохозяйственных растениях наблюдается даже при средней обеспеченности почв элементом, в том числе и в благоприятные по гидротермическим условиям годы. В суме годы растения страдают также от недостатка марганца (иногда бора и цинка), а во влажные в холодные - от недостатка молибдена. В старопахотных торфяких почвах в горизонте AjTj накапливаются марганец и цинк, выносятся бор, медь, молибден и кобальт.

4. Разработаны принципа агрогеохшл! ческой классификации торфяных почв. Классификация построена на системном подходе« который дозволяет охватить большинство генетических таксонов торфяных почв различных географических, литолого-геоморфологических провинций, геоморфологического положения, типа и вида торфа, условвй воето-минерального питания я типа агрогеохвмвчесхого ландшафта.

5. Установлен лшкроэлементный состав и дана характеристика четырех литолого-геоморфол",аческих провинций: I) ыорешшх плойках равнин Северо-Запада ЕГО, Q) алдювиально-фдхшогляциально-зандровьсс плоских р^нян, "') t слабоволнистшс равнин области конеч-но-ыорегаого ландшафта Московского оледенения, ЗУ, авоиальгтй провинции, вклвчашей торфяные почвы на коренных отложениях я др, В каддой провинции распространены торфяные почвы определенных агрогеохнмвчеоквх ландшафтов. В провинции I наиболее типичными являются Прибалтийские лаадшафтн» в провя шщи II - Мещерские, в провинции Ш - Яхромскяе и Смоленские, в провинции ЕГ - Карельские -я Вятско-Камокие,

6. Показано, что состав л свойства Торфшцсс почв на чегвер-

тичюя: отложениях поп безнапорном водоносном горизонте в ззгачи-тельиой стедепн детермяямруются гсоботаническим составом торфа, i.e. составом исходных растегат-торфосбразователей (Прибалтийские и Мецерекпе лавдкафты). Состав в свойства пойменных и поймекно-прятеррасных торфяных почв, ведао-минеральное пктание .которых осуществляется за счет вод поверхностного стока, паводковых и напорных вн с окоми не ради зоващщх вод коренных отлояений, связаны как о ге обо rail стческим составам тор|а, так и с литологией лодстилащих пород в обрамления.

Практическое и научно-методическое значение работы. В.результате проведенных исследований разработаны "Методические рекомендации по оценке содержания микроэлементов в торфяных месторождениях Европейской.части РС5СР"(1974); "Экологе- н агрогеохп:.™чес-кие исследования состояния почв сельхозугодий" (1983);*Проект методических рекомендаций по рациональному■использованию торфяных кочв"(1991, в соавторстве). Показано, что неправильное использование торфяных почв в народном хозяйстве приводит к негативным экологическим процессам, связанным с изменением климата при осушения боло., изменением гидрологического режима окружающей территории, безвозвратной потерей запасов органического вещества торфа, вторичной-геохимической дифференциацией торфяник почв, в том числе засоле; in ем. '

Апробация. Основные результаты диссертационной работы докладывалась на Всесоюзных семинарах по геохимии органического вещества в современных и ископаемых осадках (Москва, 1972, 1974, 1976, 1979); на заседаниях секция Ге озимая ландшафта з Московском географическом обществе (Уос'ква, 1973, 1973, IS8I); на научной конференции по использованию торф! я торфяных земель э сельском хозяйстве (Дмитров, 1974); на 7, !П, ЛЗ съездах Всесоюзного общества почвоведе© (Шпек, 1977; Ташент, 1205; НовоеибирскДЭЗЭ); ■на Международных конгрессах по геохимии органического вещества (Москва, IS77; Лондон, 1979); на Всесоюзных совещаниям со иакро-влемектам (Ывало-Фраксовся, 1370; Чебоксары, 1936); на координационном совещании па обследовании ночв на оодерогша микроэлементов (Кшинев, 1979); ка'Всесоюзной конференции по мелиорации, использованию и охрана почв Нечерноземкой зоны (Уоснва, 1980); на Всесоюзномсимпозиуме па оптимизации антропогенного воздействия на енружащув природную среду (Москва, 1331); на заседаниях Еауч- ■ ного Совета по проблемам микроэлементов ъ биология (Москва, Т082,

1988); на Всесоюзных коордияэдионпых совещания! до системе дгагт

нсетики минерального плтазшя сельскохозяйственных 1сультур (Москва, 1303; Ровно, 1985; Омск, 1939); на Всесоюзной научко-теХнв-ческоЗ конференции по химизации сельскохозяйственного производства {Квшнев, 1383); на сопещднав "Охрана почвенного покрова а растительности от техногенного загрязнения" (Москва, 12&4); на Всесоюзно!. конференции'"История развитая ночь СССР в тодоцене" (Пудово, 1984); на курсах по повышению квалификации МСХ СССР по методам картографического обобщения результатов работ по химизации сельского хозяйства (Москва, 19&5); на УШ Международном конгрессе ас торфу (Уослва, 1988); на Всесоюзном совещании "Миграция загрязняэдих веществ в почвах и сопредельных средах" (Обнинск, 1969); на рабочих научных совещаниях по мелиорированный почвам (Цинск, 1969» 1990); на 9 Международном симпозиуме по биогеахвыии окружающей среды (Москва, 1989); на заседаниях Совета по торфу ж торфяным почвам при Президиуме ВАСХКМ (Москва, 1990, 1991); на Всесоюзной научно-практической конференция *Тсрф в народном хо-вкйстве" (Томск, 1991).

Публикации-. ¡Датеряалы диссертации опубликованы в 61 печатное райот в и отракены в 17 научно-технических отчетах.

Обьеи и структура работ», Диссертация состоит аз введения, 4 глав в выводов. Материал диссертации изложен на 369 страницах машинописного текста, которые включают 46 рисунков/ 57 таблиц и сгпюок литературы, состоящий из 236 наименований.

Автор выражает глубокую благодарность академику ВАСЯМИ Л.Л.Шишову за консультации в процессе выполнения дисоертадаонной работы, доктору о-х. . а.С.Симаковой за полезные советы и замечания по работе.

С0Д1ЛХАНИЕ РАБОТЫ I. ЗНАЧЕНИЕ АГГОШШШЙ, КАК МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЙ ОСЕ -Ш.

ДНЯ СХЕМАТИЗАЦИИ С0СГА2А И СВОЙСТВ ТОРФШЩ ПОЧВ

. 1.1. развитие представление о тотфшых почвах, '*■ -классвЗшнашгя я диагностика" тормоша почв и торфа

. Г.И.Танфвльев (7895) указывал на различные условия в одно-ми-верального питания растени 2-торфообраэоватедеВ, которые определяют в конечном счете овоВства торфяннх почв.

В.В.; кучаев в своей классификации лочв (1898) ввделяд самостоятельный класо - типичных болотнкг почв. '

Первые крупные обобщения его изучению физических и химических овойств торфяных почв и их классификации принадлежат В.ЦаЙлеру Л.Вяльку (sailer, Viik, 1908) и Ван Посту ( Von rost ъ., 1924). В.Р.Вильяме (1926) рассматривал болотный процесс как обязательную * стадия дернового периода почвообразования, В.Н.Сукачев (1926), Р.ИДболин (1928), Л.С.Берг (1936) отмечали особый тип почвообразования при развитии болота как частя ландшафта; ими выделены болота атмосферного и грунтового питания. Д.А .Герасимова (1932) было дано разграничение понятия: торфяная почва л торфяная залежь. Торфяная почва - это верхний биологически активный слой торфяной залежи (от 35-50 до 70 см), £ котором анаэробные процессы периодически сменяются аэробными, Б.Б.Полынов (1934, 1943) торфяные и болотные почвы относил к супераквальному гочвообразованню (2 клаоо согласно его,классификации).

Расширение исследований в 50-60-х годах было обусловлено возникновением прикладных я экологических проблем в связи о широкой мелиорацией торфяных почв и их сельскохозяйственным освоением. К настоящему времени накоплена обширная литература по изменению физических и физико-химических свойств торфяных почв в результате мелиорации и сельскохозяйственного освоения (Сердобольский, 1950s Минкина, 1954, 1963; Шитов, 1958; Иванов, 1962; Скрынникова, 1966$ Панов, 1972, 1983; Вомперский в др., 1975; Кауричев, Орлов, 1983; Зайко и Др., 1980; Донских, 1982; Eadeo, Eegelsmann, 1958; l-le::eaeue, , 1971; Awards, 1973; Got oh et al, 1974; Kavalee, 1976; Bsgelsaaim, 1977; 7eeh et al, 1980; Sapek, 1983); no изучению агрохимических показателей и органического вещеотва (Никонов я др., I960; Кулаковекая» 1962, 1978; Перэзерэев, 1965; Ей Ане, 1965; Воэаш, Трускавецкий, 1967; Донских, 1967; Никонов, . 1967; Возник, 1969; Рус едкий, I9S9; Орлов в Розанов, 1970; Орлов, >1974; Ыееровскэй и др., 1974; Александрова, 1980; Ннниева в др,, 1967; Salla, 1963; Haamond, 1964; Lähde, 1969; Уа1л&п1ДЭ71; Tan Hen Velen et al, 1972; Sapek et al., 1987; Scholz, 1991), & . также по проблемам рационального аспольэоваявя торфяных ноте. (Шишков, 1955; Лупинович, Голуб, 1958; Никонов н яр,, 1965; Га-велка и др., 1969; Скоропанов, 1969; Шишков, Павов, 1972; Крео-тапова it др., 1974, 1981, 1990; Вельский а др., 1975; Вертоград-ская а др., 1976; Бельксздч а др., 1979; Афанасия з др., I960; Брезгунов н др., 1996; Bjkmob, Довсеих а др., 1967; Knate'e, 1987, 1991; Pone, 1991).

Основой для диагностики и классификации торфяных почв и систематизации их свойств являлись представления о биохимической природе Topjii, т.е. с соответствии его состава и свойств составу исходных растений - торфообразозателей. Этой точки зрения придерживалось большинство торфоведов, болотоведов, почвоведов, arpo-, химиков (Тш^мльев,, 1595; ДектУровский, 1922, 1935; Сукачев, 1926 1972; Немчинов, 195?; Оьявченко,1959, 1Э6Э; Нейштадт, 1961; Лупи-нович, 1X4; Скрыкникова, 1974; Герасимов, 1977; Ефимов, 1380; Еамбалов, 1934; Лйсс, I&90; lieber, IS02; Seiler et al, 1908; Burke et al, 1962; öchnefclöth, 1975; ::oore, 1984; II oh lin et al, 1988; Uiiu-ïuii, 1983).

Согласно С.II.Тиреову (I97Ê), "Основные свойства торфа приобретаются им в торфегекнон слое и зазлеят от водно-миперального режима верхнего слоя торфяника, определяющего видовой состав растительной группировки, интенсивность торфообраэоватедьного про- ■ цесса а его биохимический характер". По мнению В.Е.Раковского (1978) -ГшщиБкдуалыше о с обе im ости состава различных растений и их ассоциаций проявляются не только в постоянстве химического состава у растений и у торфа, но и в постоянстве уровней биохимической устойчивости определению: растений и торфа". Ряд re cat ими- . ков также придерживался ботанической концепция свойств торфа и торфяных-почв (Вернадский, 1956; Pegona, I9G5;'.'ollxàb et al. ,1969; Port es cue, 1965). Верхний предел зольности тор^а, определяемый : зольностью исходны растений-торфообраэоватедей, т.е; '"нормально-зех^шй" торф, составляет около 122 (Никонов, I97Î; Лиштван, Король, 1975;. Тгрекно!), I97F- Пьявченко, 1963). . ;

Классификации болотоведов и торфоведов содержат достоверные статистическае дани-с по составу в свойствам типов (верховой, переходный, низинный) и видов торфа (древесный, осоношй, о'1®« о-вмй и др.). Объектами исследования этих авторов служили торфяные залеаш-беа анализа процессов почвообразования (Пичугин-, 1945; Ейиеккс, 1967; Лиштван, Король, 1975; Терехов, 1976; БазинД98В; ttrubich et al, 1972; Bellst, 1972; l'ollet, 1972; íatarinen,1975; Kivlnea, 1977,1960.

Классификации торфяных сочв учитывают зонально-провинциальные факторы и условия их залегания; моищость органогенного горизонта; ботанический состав тор$в.и степень его равложения, зольность торфа, состав органической и минеральной части тор$а, реакцию ореды, другие физико-химические и агрохимические показателя, а также отепень окультуренкостя (Немчинсв, 1957; Лупиноввч и др.,

1958, 1959, 1964; Середа, I960; Скоропанов, 1Ж1, 1982; Эйзен, 1961;,Пьявчешсо, IS63; Воэнш, Трускавецкяй, 1974; Снрынюгкова, . 1977} Мееровский, 1974; Забелло, 1930; Ефимов, 1980, 1986; Донских, 1982; БамОалов, 1963; Dawson, 1956; Eavls, I9S8 ;üaden, 1966, .1972; I'tmtze, 1972, 1988, X99I; -g^elsmn, 1976; OKruszte» et al., 1986; Schwerdífeeer, 1988; Polo S., 1989).

Наиболее полная классификация торфяных почв была дана И.Н. Скрынниковой (1977, 1981). Ею выделены два типа торфяных почв (торфяные верховые и низинные освоенные), II зонально-провинциальных подтипов, 7 родов по характеру минеральной части торфа, 3 яодрода tío ботаническому составу; разделение на вида - по мощности торфяной залежи. К недостаткам имеадгася классификаций торфя-ннх почв относятся следущяе: изучался лишь верхний 50-70 см слой торфяной почвы без изучения торфяной залеяи в целом, являющейся своеобразной органогенной почвообразугщей породой; отсутствуют сведения по геоморфологическому положению торфяных почв в водно-минеральному питанию; не раскрываются геохимические процессы в целинных и освоенных торфяных почвах по широкому набору показателей во всех компонентах окружащей среды (и в первую очередь микроэлементов). Мы не согласны с утверждением, что свойства малозольного торфа полностью соответствуют его ботанической характеристике, т.к. гидрогенное засоление отмечается именно для торфа о невысокой ' вольностью.

Имеется иная точка зреяия, в которой типизация состава и свойств торфяных почв на ботанической основе не считается универсальной. По мнению ученых, разделяющих эти представления, торф одного и того же вида имеет сильно разнящийся химический состав органической и минеральной части, что связывается а влиянием в каждом конкретном случае геологического окружения (Лебедев, 1967; -Грепшчева, 1972; Лукашев и др., 1975; Swaia, 1976). По Н.В.^ураеву •(1968), характер шнерзлообразовашя в торфяных почвах определяется путями поселения и движения как внутри залежных, так и почвешю-грунтовых вед.

Две различные точки зрения оказываются звеньями одной цешг, если свойства торфяннх почв рассматривать на агрогеохи-мячесжой основе.:

1.2, Агрогеохимия дан методологическая основа для систематизации состава и свойств торфяных почв

Агрогеохимия определяется как научное направление по изучения распределения (концентрация и рассеивази.э) хяздчесних

элементов и веществ в закон ов их миградаа, осуи;се'.свлл еиой под воздействием природных и актропогетиих факторов, в почвах и сель-екохозяйстиеяных ландшафтах. Агрогеотши придается фушция концептуального целостного подхода, поскольку и пг'шах в сельскохозяйственных ландаайтах научается вся созыгунность химических элементов и верста во. всех компонентах скрршщеЗ среды на лей он территориальном уровне за льбой отрезок времени (Глаэовская, 1964 Ильин, 1973; Крештапова, 1974, IS70, 1967; Чертко, 1977, 1991; Снытко, IS7Ô, 1<ЙЗ; Учпатов, 1979, 1989; Нечаева, 1980, 1985; Сапрыкин, I9S0, 1934; Бунбу, 1961; CaeТ. 1932; Романова, Рябчиков 1965; Еашкян, 1987а, I987Ó; Контримавичус, Наулшавичус,и др. 1967; Николаев, 1987; Петухова,1937; Мырлян, 1939; Соловьев, 1989 Чертко, Крештапова И др., 1939; «еЬЪ et al, 1971, 1977; Thornton et al., 1974, 1975, 1980; :íooa, 1975; Jordan, IS75; lag , Î979;

Paul, Huang, IS80; ïortasoue, IS85).

Исходные понятия ti нонцептуалыше модели агрогеедшш уходят своими корнями в общую геохимию» геохимию окружающей среды, геохимию ландшафта (Ислынов, 1934, 1948; Ферсман, 1937; Виноградов, 1957; Перельман, 1961, 1972, 1979; Вернадский, I960; Страхов, : 1963; Глазовскал, 1964, 1368; панская, Дроздова, 1964; Добровольский, 1969, I&33, 1989; Ковальский, 1974; ciaike,'IS24; Gola - .

Bciaaidt, 1954; Itegens , 1965; ¡íason, 1966; Exausoopf, 1967; Craig 1980; Fortescue, 1965), а с другой стороны - в фундаментальные основы почвоведения и агрохимии (Докучаев, 1988; Роде, 1971,1972; Ковда, 1973, 1975, 1986; Герасимов, 1976; Каштанов и др., 1983; Г,Добровольский и др., 1984 1985, 1986; Панников, Минаев, 1967; Шиеов, Карианов, Дурманов, 1907).

Агрогеохиммя on.,paeTCJ' также на современные научные концепте почвоведения и агрохимии: классификацию, диагностику я почвенного покрова; агрснсчвеяные, агрохимические я экологические FC следования почв по расширении перечня показателей для • оцещч юс плодородия в охраны {Иванов, 1964; Кагалымов, 1965; Васильевская, 1967; Пейве, 1967; Луштович, Дубиковский, 1970; Ягодин, 1970; Зимовец, 1971; Енов, Поляков, Х972, 1976; Знрин и др., 1973,1979, 1981; Баненин, 1976, 1967; Ксэловокий, 1977; Анисга, 1978; Цер-ланг, I97S; Розанов, 1979; Симакова, 1980; Ринькао, Нолендорф,' 1982; Панам^в, Минеев, Собачкин и др., 1962; Постников а др., Ï963; Розанов, 1983; Деряавин, 1964; врндлавд, 1984; Орлов, 1985; Шмаов, градусов, 1986; Большаков, 1986; Солнцева и др. ,1989);

Сложность торфяных лочв как объекта изучения состоит в том, что к ним ее применимы классические подходы, используемые при ив„ -чении минеральных почв. Практика показала, что агрогенная эволюция торфяных почв привела л целому ряду негативных явлений, кото- * рве выражаются не только в лереосушке или сработке органогенного горизонта, или в ухудшении температурного решт почв, но также и во вторичной геохимической дифференциации, которая идет неравномерно.

До настоящего времени агрогеохииия торфяных почв не изучалась. Имеется обширная литература по геолого-геохимическим обобщениям и классификации торфяных залежей (Душинский, 1946; Якобсон, 1958; Сапрыкин, Свентиховская, 1961; Коченов, Крештапо-ва, 196?; Боголюбова, Тимофеев, IS68; Македонок и др., 1970; Лукашев, Ковалев и др., 1971; Неймыгаев, 1972; Цдовпч, 1972; Ки-зелыитейн, 1973, 1975; Авдеев, 1974; Сысуев, 1977; Ковалев, 1985; Böllany» 1968, 1972; Stewart, Pobertsoa, 1968; vrollrab,$Htreibl, 1969; Swain, 1970; Peterson et al., 1983). Несмотря на то , что етя работы далеки от задач почвоведения и аграпшш, тем не менее они отгадают наш представления но агрогеохшви торфяных почв. Для выяснения генетических особенностей етих почв большое значение имеет типизация свойств торфяных залежей л факторов их образования; геохимическая характеристика процессов, происходящих в естественных и осушенных торфяных почвах и торфяных залежа*. Показано, что причина значительной геохимической "ранямоо'ти" торфяных залежей заключена в их природе: высокой реакционной способности торфа, его высокой оорбционной емкости, значительной амплитуде pH - еь систем, что приводит к концентрации или выносу широкого рада элементов, и в первую очередь элементов о переменной валентностью. Торфяные почвы и торфянае залеяи представляют собой •различные типы геохимических барьеров; восстанови тельный, оклсля-тедышй.(верхяя часть профиля почвы), кислый, сорбционныЗ, биологический, испарительный, механический.

Многие работы посвящены изучению содержания микроэлементов в торфяных почвах в торфе с аоаиции агрономии и агрохимии, а также болотоведения и торфоведения (Пашкевич, 1952, 1955; Кедров-Захыая, я др., I960; Зурне ер и др., 1962; Власик л др., 1964; Гркнчеязо, Головина, 1967; Кузнецова и др., 1970; Павленко, 1970; Гладилович в др., 1971; Каядзшова, Красикова, 1971; Антонова z др., 1978; -Бахнов, Г972; Тойкка и др., 1973, 1976; Потатуева и др., 1974;

- is -

Ларгвя и др., 1975; Вашкевнч, 1977; Калмыков, Завгородвая, 1901; Егорова, Ымхжиев я др., 1981; Снсо, 1986; Ничипороввч и др., 1907; Иайксва, 1969; Mitchell, 1954; Salral, 1959,1963;

StoiooTici , 1970; Itoth «t al., 1971; SmiUe, 1972; Prasad et al., 1975; 3?ei(ja, 1977; l'-athux et~al., 1979; Gapek, 1980; Preston et al, I9BI; Ifvatum et al,I983; Pakarinen et al., 1963; be langer et al., 1987; V.'eioal, 1988; Yehet al., 1989; Shell et al., 1989). . ■■

Бесмотря на обширную литературу я широкий круг рассмотренных в ней вопросов, многие проблемы оказались не до конца решенными ш рассмотревший в узко региональном плане. Tax, имеются разногласия в оценке значения торфяных почв и торфяных залежей как концентраторов микроэлементов в торфе, прямой (ила отсутствию таково!) корреляции их содержания с зольности» торфа идя видом *орфа.

Излаженное выше определило содержание и задачи данное fedora, подходы в исследованиях в их географии (рис.1).

2. основные закономерности содщанкя И распре-ЯЕЛШИ шкроэшшов в торфяных почвах

Сиотемный анализ подученных автором материалов и давних других авторов по содержанию микроэлементов в торфяных почвах различных зов в провинций Нечерноземкой зону Европейской территории РСФСР позволил обобщить все разнообразие оценок в выводов i закономерностях их концентрации и распределения, в том числе с учете* географического, геоморфо^огачеокого я почвенного районирования, изучения роли литологической основы, в распределении еддер- . жанвя макроэлемент \ по типам я вщяы торфа и т.д.

В торфяных почвах нами изучаюсь 30 «яжровле зягов, ие них содержание w, нь, Та, as, зь, Ав, Cd,%, Ti-няже аналитической . чувствительности. Набор определяемых микроэлементов обусловлен следующим: а) с агрохимических позиций ужс ¡зуч&Ътся ЭО микроэлементов (Ягодин, 1980), б) еце не определен окончательно перечень элементов, представляющих шхаааоога для окружающей среды, и ' ие установлены пределы их токолчеокого содержания. Креме того, вти данные использовались нами для изучения гвнетичеоких оообен-яоетей то; 'шла почв.

В табл.1 приводятся валовые содержания кижрьзлеиентвв, рассчитанные как средневзвешенные пропорционально запасам по.типам

Таблица I

Валовое содержание микроэлементов в торфяных почвах Нечерноземной зоны Европейской территории РСФСР, ш/кг, а.с.в.

Торфяные почвы верховые • переходные • низинные

; ь ; ш : 7 ; а : » * ш : V : » ; ; V

603 117,9 52 324 2X0,6 89 2657 283,8 72

' 603 3,0 37 324 6,8 48 2657 10,8 90

603 3,7 51 324 4,9 51 2657 7,8 36

603 22Д 99 ' 324 43,3 96 2657 124,8 93

603 0,7 81 324 0,9 73 2657 1.3 90

603 - 4.0 63 324 4,6 77 2657 ?,о 44

603 3,6 : 85 324 4,7 95 2657 7,5 6Г

- 603 18,4 97 305 8,в ■ 90 2636 ИД 72

603 57 324 2,7 89 2657 зд 78

583 0,4 76 129 0,2 96 1679 0,6 81

603 4,2 83 ' 324 IX,5 97 2657 17,9 64

603 0,3 77 324 1,1 66 2657 1,6 68

603 3,6 64 324 4,5 98 2657* 2.3 71

603 од 86 324 * 0,2 1С® 2657 0,2 73

257 0,7 68 124 2.4 48 2219 2,2 95

150 0,4 вг 104 1.5 88 477 1Д 75

257 ОД 107 124 0,2 80 1219 0,1 114

253 од Н2 122 0,3 102 938 0,3 84

249 1.2 112 1X0 0.2 87 0,3 100

■ 170 19,6 53 64 47,5 52 991 56,: .40

59 13,6 54 32 26,1 52 254 73,В 26

152 . 0,8 84 155 1.0 88 402 ' 1,4- 75

157 . 0,6 85 41 0,9 89 321 4,8 95

в - число образцов в выборке

» - средневзвешенное содержание в метровой одое пропоршо- ; нально запасам по типам торф^ ;

Т - кс*лфициент вариации, %

торфа в метровом слое. Кп, со, Си, "а. Но, в, Се определялась химическими методами, остальные элемента - количественным спектральным, Учитывая представительность выборки, можно эти данные ' считать кларювши для торенных почв гумидной зоны, которые уточнят почвенный кларк по Л.П.Виноградову (1957). Автором разработана классификация микроэлементов но степени их концентрации (табд.2).Си, йе, 1ь, Мо, Уъ, За, Со, 11п, Ег относительно концентрируются в низинной торфяной почве, в то время как V, Сг, ва, Т1, Зг, (?а, ве, т, Бп, Зо - не накапливаются.

Примечательно, что группа энергичного накопления"в торфяное ночвах - это преимущественно халькофильные элементы, груша сильного накопления - сидерофильные элементы, а группа слабого накопления - литофильяые.

Автором,показаны три основных источника обогащения торфяных почв и торфа микроэлементами: а)отмираодве растения - торфообраэо-ватедн, б) паводковые, поверхностно-сточные, грунтовые вода), эоловый прнвноо и др.-, в) высокомиверализованные напорные вода хорен-.вых отложений.

" При ызких фоновых содержаниях микроэлементов в пороках области сноса растения - т орфообраэователи накапливает от 20 до 60£ от общего количества микроэлементов я торфе з соответствии о избирательной способностью каздого растения (Коченов. Крешталова, , 1967). Хотя сфегнсшые мхи резко отличаются от высших растений ое- лективной способность» накапливать те или иные элементы, тем не менее роль растеяий-торфообраэователе! в общем балансе микроэле-: ментов не является ведущей. Вид торфа, хотя я является важным но- : казателеи, далеко не всегдасюределнет уровень содержания микроэлементов в-торфяной почве.

Торфяные почвы на четвертичных отложениях, водно-минеральное •питание которых .складывается из паводковых, повергностнсмзточншс, . ■ грунтовых воя, эолового цривноса в т.д., отличаются пешншеняой вольность». Для этих почв о увеличением зольности торфа содержание микроэлементов увеличивается, но не превжает хларковых величии. В нерву» очередь ВТО относятся к элементам слабого н сильного накопления: 7, Сг, Ве, XI, 2г, Са, В», т, вп, Ь», Зо, №1, Зт, И.

Максимальные содержания микроэлементов приурочеет х участкам неглубокого залегания коренных от л оженив, где торфяные почв» находятся в зоне активного поверхностного водообмена. Основной процесс накопления микроэлементов происходит после отирания растений-тсрфо-

Таблица 2

Классификация микроэлементов по степени их концентрации в низинной торфяной почве

Элементы

Накопление в торфе

внергичное (КК - более 0.3, £ - более 5)

сильное (КК - О,1-0,3, В - I - 5)

слабое (КК - кенее 0.1, В - менее X)

..„. _ ___ростраяенные

(Р - 75-100)

Си, с«

Средней степени распространен- Но, 1Ь, и/ носи (Р~50г75)

(

Малораспространенные (Р-менее 50) .

На, Бг, Н1

Со

V, с*, Ва» И, гг аа, Ве, Т Яп, Ьа, 6с

Где: а) Р - распрострая чность элементов в торфе, % от общего числа проанал.^зврованнщ образцов ■

б) ВК - клари концентрации средних содержаний

в) В - встречаемость вшекларковых содержаний, % от общего числа проанализированных

образцов

образователей я образования вколот гумусовой природа, которые • легко вступают в химическую связь с микроэлементами, образуя соединения типа гуматов или гетеро-полярнмх комплексных содей (Сапрыкин, Крештапова, КТО). Этот процесс имеет место на торфя- ' - ннках с высокой гидродинамической активностью и высокой минерализацией питаадих вод. КК составляют 3-10 (и более), и в первую очередь, для элементов энергичного накопления в торфе: Cu, Ge, Но, Кп, гь, Yb. Высокие содержания элементов не связаны ни с ботаническим составом торфа, ни с его зольность». Напротив, гидрогенное накопление микроэлементов, как правило, характерно именно дЛя малозольного торфа. В своем большинстве хальяофильнне и сидерофильные элементы свободно мигрируют в окислительной среде и отличаются слабой и очень слабой миграций3 в резко восотано-. вителькой обстановке. Связь мезду гмдрогеохимическЕм фоном элемента и накоплением его в торфе является оЗщей закономерностью.

Состав и содержание микроэлементов в торфяных почвах отра-, хают их содержание в породах области сноса.1 Так, например, для торфяных почв:Среда еураль с кой увалисто-холмистой раЕникы наиболее ' характерны алементы, связанные с основными породами (габбро, диабазов, базальта:.!и) - это Cr, Cu, ! In ,0а ,!:i, lio, ; В торфяных почвах северо-западных областей наблюдается обогащение рассеянными химическими элементами кислых' изверненных пород (гранитов, гранодаорЕтов), характерных для Балтийского кристаллического щита, - 2г, ръ, ■ Высокие концентрации Ge, 2п,Мори харак-

терна для торфяных почв Мещерской низменности, а для яочв Вятсио-КамскоЗ-ниэияы - ; Ge, Cu, рь, подстилающихся юрские отло&екия-ип (табл.З). В то se время торфяные почвы Мещерской низменности на егощно2 песчанок толще четвертичтй отложений отличгвтсн кёзним сдцеряанзем микроэлементов. _

. - 3. ШЬСКСОСОЗЯЙСТВШНАЛ ОЦЕНКА ТОРФЯНЫХ ЕОЧВ

по сдаганию шжроаеенжгов - бкофилоз

ЭЛ. Распределение.валовых содержаний и додзютах форм маяроэледзнто2-био-• филов в торфяных почвах

Средневзвешенное содержание валового бора, рассчэтанное пропорционально запасам з гориэонте AjTj, составляет 7,9 мг/кг, дод-вияного - 2,7 мг/кг (табл.4).

Характеристика концентрации микроэлементов грушш энергичного накопления в торфяных почвах различных районов

Таблица 3

Торфгнне почвы

Элементы

---^^---- * ———■ 1 ----

с# с 1 у • сц (го ) ; го С 50 у «о ( г )

_ 'Дщтге элементы вышекларко-РЬ ( Ю ) гвого содержали_

ЬалдайскоЕ воэвивенностя на морене

Клинско-Дмитровск ой гряды намсрене

Мещерской низмеиноетд на двучленных отложениях (пески на юрских глинах)

Мещерской низменности на древнв-алювиальных и Зиювиослтиаиьккх песках

Верхне-Камохой ниэя»' на песках и глинах, под^ги-лавдихся врохими отложениями .

* В чиолителе - встречаемость элемента, в скобках встречаемость вшенларковых содержаний, в анапава теле - кларк концентрации средних я в скобхах-максимальннг содержаний

-11 Кдарковое содержанвев почвах мира (Виноградов, 1957) .

81(-Iх ■ 99(6) 51(3) 60(16) 74'. 7)

0,1 (0,3) 0,1 (3) 0,1 (2) 0,3 (2) 0,3 (3)

и:« 100(3) 42(8) 58(8) 84(13)

о.г (з) 0,3 (4) 0,2 (4) 0,3 (5) 0,3 (8)

85(25) 100(4) 85(13) 100(13) 79(6)

0,7 (14) 0,3 (5) 0,5 (7) 0,3 (4) 0,2 (2)

а? 1-1 ГОО(-) 85(Г) ТООМ 75(3)

ОД (-> ОД (-) 0,5 (I) 0,02 (-) 0,2 (Г)

91(57) :"." 100(10) ЗВМ 4М 66(5)

I (7). 0,5 (3) 0,04(0,8) 0,01(0,2) К7)

Ма, Со, гг

V, Сг, Мп.Со, Бп, Н1, I, Ег

Зг, Бс, Со, За, Г, Ьа, 1Ь,Н1

Мд

Сг, Ып, Со,Я1, Зс, Т, 1Ъ

Таблица 4

Содержание и-распределение микроэлементов в низиданх торфяных почва! ЕГС (в слое 0-30 ем), мг/кг а.с.в.

Показатели в Кп' Со Си га МО

Градации по степени обеспеченности I низкая <0,4 с 40 ■<2,0 <5 <3 <0,2

торфяных почв подвижными формами „„,.„,,„ микроэлементов а) ■ 1 высокая , >1,0 >100 >6,0 >7 >6 >0,6

Валовое содержание б) 7,9 258 2,0 10,1 13,3 1,7

Содержание подвижных форм б) 2,7 96 0,9 2,3 2,1 0,12

Подвижность СП) в) ■ 25 37 45 21 15 IX

Процентное количество образцов, характеризую- 54 62 45 10 13 '

щееся 11 >45;? I

Коэффициент корреляции между валовым содер- 0,75 0,91 0,90 0,70 0,31

жанием л подвижными формами 0,62

Значения рн ин» для подвижных форм -$н Н.у. 6 6 4,5 5,5 н.у.

кь 40 100 н.у. 40 н.у. 100

а) Анспок, 1978; Дубикшский, йрештапова я др., 1961

б) средневзвешенное содержание, рассчитанное пропорционально запасам в горизонте А^Т^

в) Д - отношенае содержания подвижных форм к валовому содержание, %

г) н.у. - не установлена .'

•' - . - ПС -

Строгой региональной доуХ-еревдиашга в распределении элемента яе наблюдается, Содержание валового бора более 10 иг/иг установлено на торфшшх почвах поЭменно-прятерраснкх или проточных котловин, псдствлагздхся глинами озерного ала морского происхождения, распределен!^ валового в подвижного бора по почвенному разрезу равномерное.

Наблюдается высокая подвижность Ш) элемента в торфяных почвах, т.е..отношение содержания подвижкнх фор* к валовому, которое вырезается величинами 44-P.S2. ;Линимальное содерулше подвижного бора установлено в древесном ни зкшом торфе с высоким содержанием с&о (£1 2-I0ÍK Валовое содержание, бора и его подвижность уменьшаются с увеличением зольности .торфа. На старопахотных торфяных почвах наблодается вынос подвижного бора; коэффициент накопления в горизонте AjT по сравнения с горизонтом Ст составляет 0,7.

Средпевзвеоснное содержание валового марганца в горизонте ijl составляет ¿53 ет/кг, подвижного - 96 мг/кг» LlaKi чмальные содержания валового марганца,более" 1000 мг/кг, отмечаются ч пойменных и поименно-прптеррасных торфяных почвах при подсти-лании их порода;« тяжелого гранулометрического состава. Отмечается некоторая тенденция в более высоком содержании валового марганца в древесном и сфагвовад инзпннем торфе. 62% от общего . количества проанализированных образцов характеризуйся П> 45%, С увеличением зольности торфа содержание валового и подвижного марганца увеличивается. Коэффициент корреляции мевду содержанием марганца и обменными формами железа составляет 0,7. Коэффициента накопления элемен! в го.^зокте AjT но сравнению с горизонтом Ст ... как на вновь освоенных, гак и на старопахотных : рфявнх почвах высоки и составлю« 2-4 (а более). Минимальное содержание недвижного марганца 40-60 иг/кг (иногда меньше) отмечается на карбонатных торфяных почвах, на мелкозалежнщ торС аых почвах, подстилаемых четвертичными породами легкого гранулометрического составав на ясчвах после известкования.

Средневзвешенное содержание валового кобальта составляет 2,0 мг/кг, недвижного 0,9 мг/кг, Мшгоямальнне содержания элемента, более 1 мг/кг, встречаются в единичных образцах. Относительные концентрации Со отмечаются в древесном и тростниковом торфе. С увеличением зольности торфа содержание Со увеличивается. П для кобальта составляет в среднем 45при колебании от 20 до'80Ж.

- 21 - -Кобальт - единственной из микроэлементов, для которого П в верховой торфе меньше, Чем в низинном. Низкая подвижность Со отмечена в карбонатном торфе. По почвенному разрезу кобальт часто распределяется аналогично железу и марганцу. В старопахотных . почвах коэффициент накопления Со в горизонте AjTj по сраанвшш с горизонтом Ст составляет 0,7, тогда как П в горизонте AjTj соответственно возрастает в 2 раза.

Средневзвешенное содержание валовой меди составляет 10,1 мг/кг, надвижной - 2,3 мг/кг. 6<& от общего количества проанализированных образцов Емеют невысокую для П меди - не более 20?. Содержание валовой мед», более 20 мг/кг, установлено на торфяных почвах, подстилающихся отложениями еры и мела. Минимальные содержания элемента отмечается на маломощных торфяных почвах, падсти-лаеыых четрертичными породами легкого гранулометрического состава или на карбонатных почвах. Б общем виде с увеличением зольности торфа содержание ыедн увеличивается, за исключением случаев гидрогенного накопления элемента.

Основная часть меди в торфе связана с гумусом. Наибольшее содержание меди отмечается в древесном и тростниковом торфе. Коэффициент корреляции в содержания валовой и подвижной меди, в одной стороны, и степенью разложения торфа составляет 0,6. В неосу- -венных торфяных почвах коэффициент накопления межи в горизонте A^Tj по сравнению с горизонтом Ст приближается ж I, тоща как на староосушенных почвах он составляет 0,4.

Средневзвешенное -содержание валового шика составляет 13,3 мг/кг, подвижного - 2Д ыг/кг. Региональные закономерности в распределении цинка вами не установлена.* Содержание валового цинка, более 50 мг/кг, отмечается на маломощных пойменных торфяных почвах, подоплвемнх породами тяжелого гранулометрического состава. ■Лишь 13% от общего количества проалалиэврованных образцов характеризуются П =» 45SC; П составляет в среднем I5i. С увеличением зольности торфа содержание элемента увеличивается. Относительные максимум ваблвдается в сфагновом.низанном торфе. Коэффициент накопления цинка в горизонте AjTj по сравнению о горизонтом Cf и на неосушенных, и на старопахотных почвах превышает I. Для последних в горизонте Ag&p коэффициент накопления составляет 0,5,

Средневзвешенное содержалие валового молибдена составляет 1,7 мг/кг, подвижного - 0,12 мг/кг. Всего I? от общего колячес г- ' ва проанализированных образцов характеризуется 45?; Q в сред-

нем составляет 11Х Содержание валового молибдена, превышающее 2 мг/кг, выявлено во всех исследованных провинциях, преимущественно в древесном, тростниковом, вахтовом и хвощевом торфе. Мало зольные торфяные почвы характеризуются низкой И молибдена, а внсокоэолыше почвы отличается широкой амплитудой П - от 20 до 60?. В последних характер распределения элемента по почвенному профиле аналогичен распределению железа. На старопахотных торфяных почвах коэффициент накопления молибдена в горизонте по сравнению с горизонтом Ст составляет 0,4, в горизонте АоВр - 0,2 (и менее), тогда как эти величины для неосушенных и -вновь освоенных почв приближаются я I.

3.2. Обеспеченность торфяных почв подвижными формами микроэлементов

Литературные данные, а также экспериментальные исследования - полевые и вегетационные опыты с шкроудобреяпями, выполненные нами я сотрудниками ЦТЕОС (Бурак, Лрептацова, 1974; Тлашн, Нрепг-тапова, 1980; Крещтапова, Метллцкая, 1989) свидетельствуют о.том, что градации по обеспеченности торфяных почв подвижными формами микроэлементов, предложенные П.И.Анспоком (1970) и нами (Дубяков-ский, Крештапова в др., 1981), приемлемы для большинства сельскохозяйственных культур. Как следует из предыдущего раздела, низинные торфяные почва Нечерноземной зоны Европейской территории РСФСР, выооко и средне обеспечены подвижными формами бора, марганца и цинка. %о касается последнего элемента, то нами показано, что даже при низкой и спедней обеспеченности торфяных почв цинком, содержание его в сельскохозяйственных растениях вше такового на дерново-пг золистых почвах я близко к содержанию в растениях, выращенных ва черноземах. Торфяные почвы ;. 1рактеризтются низкой обеспеченноетью подвижными формами меди, кобальта и колиб-дена. ■

На«« выполнены исследование по изученвг содержания' микро-влементов в торфяных почвах я раотеяиях ЯхрсмскоЯ поймы в годы, -отгачавдиеоя различными гидротермяческнми условиями вегетационного периода. " V

В года о благоприятными гадротермическшя условиями вегетационного пе^чода (ПК по Селявинсау 1,4—1,6) при вноской I орад— ней обеспеченности почв подвижными форыамаип, гп, Но, Б, Си -все элементы, за гсключензем меди, накапливается в сельскохозяйственных растениях в оптимальных количествах (тейл.Б). Содержа-

Таблица 5.

Содержание макроэлементов в торфяных почвах л сельскохозяйственных растениях на Яхромской пойле и э. ¿чепкя коэффициента биологического поглощения* А_) в оптимальные по гидротермическим условиям года

Валовое содержание микроэлементов, кг/кг Си На Со Но га В

Среднее содержание в почвах мира а) 30 850 6 2 50 10

Среднее содержание на торфяных почвах Яхромской ПОЙМЫ 15 939 3,4 1,3 19 15

Клевер красный Среднее 4,0 10, б 0,01 0,8 48 17,7

1.5 0,12 0,01 3,5 8 16

Райграсе Среднее - э.о 42,5 0,12 0,6 Э6 15,4

V 1,5 0,50 0,15 3,0 7,2 15,4

Тлмс^еевка Среднее 1.5 27,0 0,025 0,14 16,7 12,6

Л 0,75 0,30 0,03 о,та 3,3 12,6

Значение коэффициента А_ для растений суши б) 0,п-п п-1Оп а-10п

Нижний предел нормального содержания в кормах в) 3 20 0,2 0,2 20 ю

Верхний предел нормального содержания в кормах в) 12 - 60 : I 2,5 60 50

а) Виноградов, 1957 •

б) лая Си, Йп; Со, 2п,В-й «1-9, ДЛЯ Ио а>5, Перельыан,Т975, Добровольских, 1963 *

в) Ковальский, 1974; 1*ьъ,1977

нве меди в райграссе и тимофеевке 1,5-3 мг/кг-ниже кигнего предела нормального содержания элемента в кормах. При низкой обеспеченности почв кобальтом, его содержание в растениях находится на уровне "следов", что в 10-20 раз. ниже нижней пороговой границы (ЦДК содержания Со.в траве - менее 0,08 «г/кг, Ковальский, 1974). Расчеты коэффициента биологического поглощения показывают, что А^ кобальта для торфяных почв ниже такового для растений суши в 10-100 раз.

В засушливые годы (ГТК 0,8-0,9 и ниже) содержание С02 в слое 0-20 приближается к концентрации его в надземной атмосфере, рй юзрастаег до нейтральных величин, пахотный горизонт иссушается до ВЗ. В такие годн растения страдают не только от недостатка влаги, ко также к марганца, меди (иногда бора и цинка).

Содержание марганца в сельскохозяйственных растениях составляет 4-16 мг/кг, что ниже нижней пороговой границы в 1,5-5 раз. Такое явление находится в видимом противоречии с высокой обеспеченностью почвы марганцем {205-1226 мг/кг, вытяжка 0,1 к

Н^Оф ), однако содержание обменного и водорастворимого На находится на уровне "следов"; В окислительных условиях при высокой рН он представлен преимущественно своей 4-валентной формой, не доступной для растений. В засушливые годы только кормовая ■ свекла ( корнеплода в листья) отличается оптимальны» содержанием всех элементов.

В .годы с ГТК 1,7-1,8 и вше, которые являются либо экстремально холодными, либо влажными (или и то и другое), происходит почти полное исчерпание кислорода в пахотном слое, содержания

составляет 10? и более, обменная кислотность сражается до рН 5-5,5, усиливаются восстановительные процессы, В почвах увеличивается содержание обменных форм железа, что отрицательно сказывается на процессах нитрификации к на доступность меди растениям. Избыток марганца в почве приводят к уь^л гению содержания цинка и кобальта в растениях и снижению магния и молибдена. В также годы содержание Мо в растениях снижается до уровня "следов".

Ш вышесказанного следует, что торфянне потвн не нуждаются в 1-п, Б, 2п микроудобрениях. Последние необходимы на калоащ-ннх торфяных почвах, подстилащихся породами легкого гранулометрического состава, на карбонатных торфяных почвах, га почвах после известкования, а'такае в засушливые годн. Торфв^ые почвв бодьзей части исследованных областей вшрояо нуждается з применении Си, Со, Но -шкроудобреитЙ, за 2С1;л№енг*м почт: на коренных отложениях агзы я »ела.

4. основы дтогеоимижжой массшкшда томяжк почв, их ишдат и . дтошшадквада яш торагш: лшщьфгов

4.1. Основы агрбгеохиаической классификации торфяных почв

Нетодологическую основу разработанной нами с учетпм литературных данных агрогеохимичесяой классификации торфяных почв составляет учет факторов, определяедих геохимически2 сельскохозяйственный ландшафт, таких на» географическая, литолрго-геоморфо-догвческая а прирсщно-седьскохоэлйственная провищц.д; геоморфологическое положение (торфяные почвы поЯцекние, древнепойменные, притерраснне, водораздельные) и условия водно-минерального яита-' ния; типы и видг торфа (верховой, переходный, низинный, древесный, травяной, моховой и т.д.); литология пород, подстняахщах торфяную залежь, их возраст, гранулометрический состав табл. б Классификация построена на региональной основе, выделено ' четное провинции, из них I, П, Ш соответствуют прмродно-сельско-хозяйственноиу районированию СССР (Кавтанов и др., 1983), а провинция ХУ - азональная. Провинция I - моренных плоских равнин Северо-Запада ЕТС, провинция П - адлювгально-флювиогляцвально-заидровнх плоских равнин и провинция Ш - слабоволнистых равнин области конечно-моренного ландшафта Московского оледенения. Тор-фяннме почвы провинции ТУ - это почвы с особым» условиям»: на ■ коренных отложениях, высокогорные, приморские, развитые в зоне термальншс источников.и другие.

Выделено 12 наиболее характерна типов торфяных почв ко полевению в рельефе и особенностям водно-минерального питания: водораздельные, не имеющие водосборной площади, водраэдельные котловинные, притеррасные на высокой пойме, 1-ой,-П-оЛ и более высоких надпойменных террасах, торфяные почвы пойменные, долинные, войменно-притерраснае, древнепойменные, которые подстилаются водоупорными (подтип "а"), а водоносными (подтип "б") породами. «ли валорно-грунтового питания ("в"), Рглкые ипн торфяных аочв, отлиавгея своем сочетанием видов торфа, имеющих определенные показатели состава и свойств.

В жаждой провинция распространены торфяные почвы определенных агрогеохимических ландаафтов. Так, для провинции I - его Прибалтийские ландшафты,« для провинция П - Лешерскив я т.д. .

Таблиш 8

принципы построения агрошшгшеской шшкквдш томам почв нечернозшой зсш европейской части рс4ср

Географические и литолого-гео-морФологические ПРОВИНЦИИ Геоморфологи ческое положение и уело- м в;:я водно-минерального питания торфяных почв ТИПЫ Т 0 О Ф Я ¡1 Ц X ПОЧВ' Наиболее типичные агрогеохями-ч ее кие ландшафт TOpiiilHUX почв для зональных (1,У,Ш) и азональной (1У)провинции

при безнапорном водоносном гори-^напорно-грунтового зонте ¡плтания

пои п о д с т и л а н и и породами

водоупорными а водопроницаемыми'.пр* переслаивании .'водоупорных и во-'.допронвцаеышс лоб :Р<* в

I- : 2 3 4 : 5 6

I. коренные I. Водораздельные, 1,1.а.б. Тоданая почва (т.П.) I.I.b. Смешанная I.I.b. - При бал-плоские равнины не имещие водосciор-слакорнвд слабо пересеченных или :шэиниая Т.П. тииские Северо-Запада ной площади, превму-междуречных водораздельных про- напорио-грунтового ,

ществешо суходоль- странств каэлкчного проксхоие- питания. Тори» "норного заболачивания. ния.Т.П. вершэая, праймуцеот- малы гол" зольности. К Потек грунтовых вод венно медиум и кшпле;сс:ше.Тор- Состав золы торфа расходящийся от тор-Фообразоиаиие начинается с вер- определяется соста- -фяной зале«'! ховои, переходной или ш:зи1той bow грунтовых вод. стадии. Тори характеризуется "нормальной зольностью (до 11$), Свойства торфа максимально определяйся его ботаническим составом и степенью разложения,

1.2.а. .Т.П. I.I.6. Т.П. кон-язолвроваял от тактирует с беэ-водоноенше го- напорным водонос-ризонтов, иск- ным горизонтом, лючительно ат- Нижние слои по v мосферного пи- всей площади Т.П.

. тания. обовояюштся

грунтовыми водами

— — -у 2 ; ■ -. 1 : Г" : 5 е

- .......................1 - .........._..' 1 I t „.._ • , • .1.

П. Алливвальио- ¿.Водораздельные, П,2,а,(5. Т.П. в болкаистве случаев U.2.B. Т.П. про-П.2.б . -фялВлогляцвалъ- у которых водосоор-рдерного происхождения, В низах Т.Н. точных котловин, - Мещерские ■ во-эандровые вал площадь окружа-раавит глинистый или детрнтсвыИ садро- Низинная или сме-пдоские ревнивы ет * .11, со воех пель, Соотношение атмосфешого и по- иаикая т.п. по-басоенна Верх- сторон, чюрма ок- верхностко-сточнсго. питания опрёделя- верхностно-сточ-нея волга в ее руглая или аллипсо-ехся крутизной склона, площадь» т.П. и пого и напорло-. притоков (по- видная. Наиболее степенью эаяееенкосхи. Высокая золь- грунтового пита-

явоъя) • . высокие отметки по-дость преимущественно определяется ния

■ ... ■■.■ верности в цент- алшол лдикатш/м материалам, попадаю-

вальноЕ части ТШ, с поверхностный стскси. Скорость На первых стадиях грунтового потока невелика. Свойства развития питание торфа в значительной степени определя-преимущеотвеано ются его ботаническим составом.в сте-Повешшостно-сточ- пенью раалокения. IJ1. ьерсовая, разное. Вфш поступа- нотипная или смешанная, реже низинная, , вт ва Т.П. со всех « сторон. Расположе- П.2.а. Т.П. замкну- U.2.6. Т.П. доезне- w at в области «о- »их котлован древних аллювиальных,занд- -» . двдегося потока озер. Питание атмос- роэьа и фливисгль- i грунтовых вод ферное 2 поверхяост- сдельных равжн.

но-сточное Доля участия атмо-

сферного, поверх- : ■ ноотно-сточнсго и фунтового питания определяет величину зольности торфа -и состав волы.

U. Слабоволиис- 3. Притеррасные на СТ.З.а.б. Т.П. разнотипная, преимуцест- ¡3.3.в. Т.П. Ш.З.а.б.в,* -

г'е равшэнц сб- высокой noütíe, I и bshho низинная. 13 аратерраснсЯ часта преимущественно - жромсхие

ласти конечно- П надпойменных тер- развит вы с око золь кип торф."Нормальная* развиты на 1-х , ,,

иовениого ланд- расах, склоиозке. зольность торфа ~ часто результат вы- падлою el дна Б\3.в. -

шата. Ноского- шеет воюсборнув носа гумусовых частят Связь свойств террасах - при- - Вятско-

.чого оледенения площ дь со сторона торфа с его ботаническим составе;*' - террасные. Вы- датские

(Смоленск о->Яос- "головной" возвы- весьма отдаленная. с окая гидрода-

яоаско-Клшккая иенаой части Т.П., n кат,даче екая акти-

зозвишеныость) характеризуются Ш.З.а, Т.П. пери- U.3.6. Т.П. пове- виость почэен-

яраходящки транзит- фериг о-одиготрсф- рхнос тко-с точно го ко-болотшх и

нам потоком грунте- ноге хода развития: л грунтового пи~ грунтовых вод.

вых и цочзенио-бо- на склоне - низин- танкя, развита В краевых зонах

летных вод.Т.П. од- нал лесная, в цент- преимущественно терщика - оо-

ностороннего по- ральной приподнятой на дретнеаллдзи- разование фос-

■ верхностно-сгачного части - верховая; у алыш песках. уатно-^елезке-

питания при Иеболь- низинного берега - Т.Н. нмзвнкая той г.шнерализа- ,

мой ширине низинная тоцялая преимущественно гои; зольность .

ольховая, pete по всеиу разре- «

гипковая. Торф ' зу часто выше ,

характеризуется 40^ (эроэиок-

високим содержа- ные процессы на

нвем азота (ЭД и склонах). Отме-

оовшенной золь- чаются прослои

ностью я линзы СаСО»

4. Пойменные .древке- Ш.4,а,б, Т.О. нвзиняая, возле русла - Ш.4.в, Т.П. ни- В. 4. а,б, в -

пойменные, заливав- маломощная тростняхсво-топяная, в званая высоко- _ Смоленские

шиеоя или заливаемые центральной части мощная гапнсво-то- зольная. Нижние

паводковыми речными пявая, у минерального берега э виде л примакаадие ж

водами. Поверхностно-узкой волосы - ольхово-леспая. Связь террасе слои - в

сточные-воды посту- свойств торфа с его ботаническая условие напор- ту 4 в _

пают со*сторокн при- составом чаото отсутствует. В т.П. но-грунтозого * * •

ыыкавдей террасы или встречается несколько високсзольных пвташая. шроко - Карельские

склона коренного бе- прослсез, Т.П. является естественны:* развито вторич-

рега. Расположены в экраном на пути вавеаеипого шшсраль- кое иинерадсоб-

области проходящего ного вещества от склсноао-ъодораэ- разевание;

транзитного потока дельных элементов к гзвему руслу рекй встречаются ол-

грувтовых в почвен- дерлтевте, пэве-

но-болотных вод Ш.4.а. Т.П. ниаин- 13,4.6. Т.П. ни- стковастые в ви- :

над прешуцественно звкная лесная, виаянтсвие про- • топяная, осоковая, преимущественно слои, ..¡лнерали- Й осоково-гипновая, сосновая. Пита- зацпя в торфе тростниковая нне грунтовыми поостранственно 1 водами, вскрыты- тяготеет к прими террассовым русловой чаете уступом

Состав я свойства торфяных почв каждого ландшафта описываются агрогеохимкческой формулой (табл. 7), Которая вюшчает в себя, погано общепринятых показателей высокого, среднего в низкого содержания влементов, также понятие "экстремально высокого" и "экстремально низкого". Это связано о тем, что влияние макро- и микроэлементов на жизнедеятельность растений определяется не однозначной величиной (количество ограниченной концентрацией), а значительной амплитудой, "порогами" в их содержании. Б промежутке между верхним я нижним пороговым содержанием элементов почва сохраняет свои функциональные свойства. За пределами пороговых концентраций наблвдается биологическая реакция организмов, приводящая к возникновении мутаций и болезней,

4.2. Агрогеохимия и диагностика торфяных почв на четвертичных отложениях :

В пределах Нечерноземной зоны Европейской территории РСФСР 67? от общей площади торфяных почв сосредоточено В пределах провинций X и П. Эти провинции характеризуются годовой суммой положительных температур I, В преобразовании вещества торфа основная роль принадлежит биохимическому фактору.

В диссертации приводятся средневзвешенные значения состава и свойств торфяных почв провинций I и П, рассчитанные для ос-: новяых видов низинного торфа я включаицие данные по комплексу физико-химических, химических и агрохимических показателей. Предлагается щи величины считать кларковыми для торфяных почв, определенными собственно болотообразовательвыми процессами, без; влияния наложенных геолого-геашшческнх воздействий. В ни. винных торфяных почвах среднее содержание битумов составляет 4,2?, повмаясь до 6-7$ в аейхаериевоы н сосновом торфе. Содержание гу-миновых веществ увеличивается от 37Í для торфа меховой грущш до 45Í в древесном торфе, негидролязуемого остатка от 9 до 13? соответственно, a Cao - от 2,0 до 3,2¡C. В погдещащеи комплексе преобладает кальций; вноокозольный торф отличается цовшеншш содержанием síOj ; обменная в гидролитическая кислотность высокая, содержание обменных оснований в микроэлементов такое.

Дав ПрабадтжЯгашх хвндаафтов показатели я свойства торфяных почв соредежявтся ботаническим составом торфа, его степенью рав-шяенявя л зольностью; уровень плодородия торфяных почв невысокий Ж убивает в роду « древесного торфа-» к травяному—и к моховому.

Таблица 7.

" 31 -

. Дгрогшшчеток формулы даашх почв

НЕКОТОРК1Х ЛАНДШАФТОВ ЕВРОПЕЙСКОЙ ТЕРРИТОРИИ РСФСР (ГОРИЗОНТ А,Т, О-ЗОсЦ

СРЕДШАЕЖНАО ПОДЗОНА. КАРЕЛЬСКИЕ ЛАНДШАФТЫ

Ге 15100! Мп 3200! N120-200 Дг2*7 Мо 0,2-0,6

ОД542-200 Е.П92-Й6 Си0,Н£ СОЦЗ-1,1((К2р й-53)) РНШ 4,5-5,6 А10-45 Й 35-45

ШНОТАЕЖНАО ПОДЗОНА. ПРИБАЛТИЙСКИЕ МНДШЬФТЫ

Ка02ЛИ50 Ел 165-248 МпЗШВЦИД N40-180 Р^ШОО СцО^-4,4 МоД08-0^{(Соследы-0,бЛ РНКС14,8-57 А 6-20 ЯЗО-АО

МЕЩЕРСКИЕ ЛАНДШАФТЫ N375-600. 81,1-53

Р^05150400 «¡¡О 200-420 Ш2-241 Мп73-!59

СиЦ)-2,4 гпО,Н5 Цо0,Ь0,19 1(СоД5-0,9)1

рНКС1 5,6-^3 АЮ-25 В35-50|

Продолжите таблицы 7.

ЯХРОМСКИЕ И СМОЛЕНСКИЕ ЛАНДШАФТЫ МП 205-850 гп 6-18 В 0,6-7

N90-400.Рв№-660 Кв0250-603Е.пШОО Мо02-Ц6 СиЗ-5

Со ((0,08-0,2)1 РЙКй6,0-6,5 А«-50 1335-50

ВЯТСКО - КАМСКИЕ ЛАНДШАФТЫ (СУЛЬФАТНОЗАСОЛЕННЫЕ)

иш-еоо вио гпнз

52-8%! Ре 40001 .. ,п А12300! - Ма°-150

Си 2-4 Мо 0,1-0,2 Со О^М Е.П.8Н50 ((Р20519-251}((Кг020-Зо|

рНКй 2,0-40 А12-45 К 35-50

Примечание. Б верхней строке трешрусш формулы показаны высокие содержания ещвижпш юмейшх форм ма^а микроэлементов; б средней строкг-срвдгое содержания ^. п^адеш яшияь-ног$ в низшей строке-низш сцдершия. Зкстреиально высокие одержэда дапы перед формулой с восшцашйньшт . ком; экстремально низкие-в нижней-строке в двойных «одах. Июсе формулы слева гриводятся рНКСЦ А-золыюсть.^стет-аа разложения торфа.^Содеркше псщвшдо форм макро-и шфоэлеишов дано в иг/кг-, л -запасы дазщршзузшх 1 минеральных форм азота в слое 0-25ш, «т/га; ЕА-ёшоть № лощения, иг-жв/йО. .

Отмечается низкое содержание в почвах и сельскохо&шствеииых растениях фосфора, меди, цанна, молибдена, кобальта, в 2-10 раз ниже оптимального. После мелиорации л сельсиохочкистиешиго освоения торфяных почв н блздается вынос макро- н ьякроэдеыентсо из них, в результате чего содержание »тих элементов & растениях мокет достигнуть критических величин, которые явятся причиной эндемических ваболеваниЗ сельскохозяйственных квотных и человека. Установлено также акстремально высокое, превышащее ПДК, содержание свинца в сельскохозяйственных растениях (до 1^6 мг/кг)-на торцнних почвах, где пахотный слой представлен моховым торфом.

Дляторщяных почв Мещерских ландшафтов, как 1; для Прибалтийских ландшафтов, показатели и свойства хороших почв определятся ботаническим составом торфа, его степень» разложения и зольностью. Уровень плодородия тор^ших почв убывает в р.вдуот древесного торфа -г к травяному — и к моховому. Весок о зольные торфяные почвы (А •> 25^). отлнчавтся выооким содержанием 6Ю2.

Установлено низкое содержание в почвах и сельскохозяйственных тастениях меди и молибдена в экстремально низкое - кобальта. Содержание Со врас тениях-от следов до 0,1 мг/кг, при котором могут наблвдатъся акобальтоэы, авитаминозы В^ и другие эндемические заболевания. Отмечается высокое содержание шрганца в рао-теииях, превшапцее ПДК (1000-3000 ыг/нг), - в хвоще, сабельнике,' осоках, в основном осеньг, во влажные и теплые годы.

Торфяные почвы Яхромских «Смоленских ландшафтов, являющиеся наиболее характерными для провинции Я1, отличаются более сложный составом органического и минерального вещества торфа. Здесь сумма температур более +10° составляет величину более 2500°, а близко к I* Преобладают торфяные почвы пойменные, пойменно-п^террасные, притеррасные, овражные и балочные, находящиеся в области транзитного потока поверхностно-сточных я почвенно-груктовых вод. Торфяные почвы невинные, высокоаольные. Увеличивается диапазон переходов от воеотаневвтельних к окислительным условиям на фоне увеличения общей минерализации почвенно-грунтовых вод. На торфяных почвах создаются предпосылки аутигег'ого шшералообр&вавання. В' этих случаях боташтояи* соотав торфа > его степень разложения 80. определяет свойства торфяных почв, даже при вольности меаее Агрохимические свойства удовлетворительны: ваахая кислотность, высокая емкость поглощения, высокое и среднее содержание макро- и -микроэлементов^ за ■ентчепием Кобальте..

- за -

4.3. Агрогеохимия я диагностика торфяных почв на коренных отложениях. Засоленные торфяные почвы

До настоящего времени почвоведы л торфоведн не выделяли самостоятельный тип торфяных почв на коренных отделениях, тогда как такие торфяные почвы имеют широкое распространение во воем мире, а в пределах Нечерноземкой зоны Вэропейской территория РСФСР, по ориентировочным недочетам, составляй! не менее 200 тнс. га. Этот тип почв нами описан в ряде работ (Крештапова, 1972, 1977, 1984, 1968). В литературе известны ураноносные торфяные почвы в районе Великих Озер в США 1953), германненос-

ные высоко зольные, торфяные почвы ¡Мадагаскара (ЛиЪтеу, 1952), что связано с гидрогеохимическямв особенностями напорных вод коренных отделений, питающих почвенно-болотда'е воды. Результатом является формирование засоленных торфяных почв. Засолению торфяных почв способствует осушение (естественное и искусственное), орошение, внесение удобрений и мелиорантов. В пределах ЕТС засолеи-ные торфяные почвы отличаются накоплением катионов На, ва,се,г Эг а также анионов - сд, 303, 3, со^, фосфатов (Крештапова, 1984, 1986).

Торфяные почвы на коренных отлсвенпях разделяются на те же Х2 подтипов, которые приведена в табл.6. Однако только два подтипа --склоновых и пойменных торфяных почв, при'условии водао-минерального питания высокоминерализованными водами напорных горизонтов, приводят к образованию особых зонально-провишиалышх типов торфяных почв. В пределах изученной . территории нами выделены торфяные почвы Карельских и Вятоко-Камских ландшафтов.

Торфяные почвы Карельских ландшафтов развиты н.. гранитах, гнейсах и кристаллических сланцах протерозойских отложений. Они отличатся малым содержанием или полным окутетввем нитратного азота на фоне малой продолжительности вег"тационного периода (95-100 дней), малой с;ииы активных температур (1200-1600°) при наличии зимней мерзлоты. Минерализация органического вещества заканчивается на стадии аммонификация. Дня них''характерна низкая емкость поглощения. Сельскохозяйственное освоение арнзодлт к значительному выносу кальция, магния, калия; - отмечается низкое содержание подвижного фосфора, экстремально низкое содержания обменного калия; экстремально .высокое содержание железа.

Железо выносится зэ дорезай омстенуЗ и лалашшйется,

... - 3'.> -

главным 'образом, за счет'процессов оглеения. Преобладание стока над испарением приводит к ловивенноау поступлению поверх нос пале и почвенко-грунтовых вод ыа поименные и всй-ленмо-й^Етеррасние торфяные почви, которые становятся геоышчеепял барьере и для элементов, растворенных в'ведах и к иераую очередь для железа и марганца. Формирование железвстш вод происходит в клевых частях торфяников, в прирусловой зоне, в пахотных горизонтах, посшйясь до 30 мг/л. \

Значительное .содержание обменного железа в то[4'Я1Шх почвах (¡до \% a.c,вJ приводит к высскоыу поглощении фосфора.Прочное закрепление фс сайтов пролехедкт при нл;; о меняя железа э виде гидроокисей! и развитии процессов оарист&ллизашш. Ь ерьде с низким содержанием фосфора и калкя 2 вьссккм седергтниеа железа сельскохозяйственные растения исаатывапт фосфорную недостаточность, которая полностью не сншается применением удобрений, В свелезнен-ных почвах мало подашшой меди, отмечается ее недостаток и в сельскохозяйственных растениях.

В составе органического вещества торда установлено высокое содержание битумов (до 1-Х от Со0(Ц<), оказывающих ингибирущее влияние на развитие полезной шкроуюры. Экстремально высокое содержание марганца превышает 1ЩС для по1© и растения и приводит с дисбалансу с другими элементами и в первую очередь-для магния * и молибдена. В торфяных почвах на рудных залежах отмечается экстремально высокое ссдерасание Си, гь, V, Мо, 2, 2п, Н1, Зг, Се.

Суль^атнозасоленние торфяные почвы Вятско-Кааскпх ландшафтов развиты аа меловых и юрских отделениях. Сульфатное засоление осушенных торфяных почв является следствием поступления сульфат-содерлащих почвенно-грунтовых вод, преимущественно напорны*. о : . высоким уровнем минерализации и широким диапазоном значении рн-а, .Заооление сульфатно-кальциевое и сульфагнонислое, почви от слабо-засоленных (содержание серн на с.в. 2-3* и сумма солей водной вытяжки-0,75-1,5л) до сильноэасоленних {соответственно 4-5 и более процентов и- более Во влажные года сульфатнонислые сильно засоленные почвы отличатся полны" выпадом сельскохозяйственных растений.

Отмечаетоя высокая актуальная, обменная и гидролитическая кислотность во воем торфяном профиле, что объясняется присутствием серной кислоты, образующейся а результат осушения < торфяных почв и перехода оеры пирита в белее окисленные Форш.

- 35 - ,

Серная кислота связывает основания в труднораствориьшг соединения (сернокислые Са а;% ), в таким образом гидролитическая кислотность включает всю величину емкости поглощения почвы. Обменная кислотность снижается от рН 4,4 до 2,0, Подкисленио среды способствуют также органические кислоты и значительные количества вновь образованного СО^.

Повсеместно отмечено экстремально высокое содержание рв( в почвах1 установлено также экстремально низкое содержание в почвах я растениях фосфора л халия.

Каблкщается высокое содержание битумов, летучих фенолов, почти полное отсутствие нитратов. Имеет место энергичный вынос с дренажным стоком взвесей органо-«инералыщх веществ различной природы - до 5-50 г/л. Содержание Мп, :?1, ?г, Со, V, Сг, Ва,Т1,Зг в дренажных ведах с осушаемых торфянвд почв в 3-70 раз выше, чем в водах рек-водоприемников.

Помимо Вятско-КамскоЗ низины, сульфатно-эасоленные торфяные почин установлена в Приморье, в высокогорных торфяниках и в районах развития мезозойских а палеозойских отложений - в Ленинградской, новгородской, Псков свой*,' Московской, Рязанской областях.

На рпс,2 дана гидрохимическая характеристика почвекно-груя-тоьнх вед засоленных и незаселенных торфяных почв, доказанная-нами по метоцу Е.И.Толстихиш (1939) в виде графяха-квадрата.

Известно, что осушение и сельскохозяйственное освоение торфяных почв приводит х ряду негативных последствий: уменьшении содержания органического Вещества, влагоемкости, запаоов влаги, . ухудшение температурного режима. Выше было показано, Что к числу неблагоприятных факторов относится также вторичная геохимическая дифференциация, наиболее ярко проявляющаяся для торфяных почв провинции 1У. При использовании торфяных почв в сельском хозяйстве приоритет должен отдаваться пойменным и цритерраешм торфя-шшлючвам на четвертичных отложениях при безнапорном водоносном горизонте.

ВЫВОДЫ

I. Разработана и применена для исследования концепция агро-геохиыий торфяных почв» Она предусматривает при изучении закономерностей концентрации и распределения химических элементов и -вещестз э торфшш почвах учет комплекса факторов, ш^кделящих геохимический сельслохозяйстаеннзй ландшафт.- К числу тешвинх факторов относятся рельеф, климат, природные вода, ср^осбрйзуц-кие пореды, почвенный и раститг^ный покров г ;^ятелькт-:ть человека.

БОЛОТНЬСС ВОД ВЯГСКО-1Ш1СКИ1 ЛАНИМОТОВ а почвенно-болотнад вода; б- холодец; в - родню; г - река; д - засоленные торфяные почвы. Торфяные угодья; I - Еурыаканокое, 2 - Скопиясное, 3 - Салала-тьевокоб, 4 - Вольиа, 5 - Водьменское, 6 - Колтомское, 7 - Оверйо, 8 - ймное, 9 - торфяные почьв Иещерохлх ландшафтов.

2. Уточнены кларковые величины валового содержания микро- , элементов в торфяных почвах. Разработана классификация микроэлементов в торфяных почвах но степени их концентрации. Выделено три группы элементов: энергичного, сального и слабого накопления. Прямая зависимость в содержания микроэлементов в исходных расте-ниях-торфообраэователях и соответствующих видах торфа наблюдается только в случае низких фоновых концентраций элементов в подстилающих породах в обрамлении. Содержание элементов сильного накопления (преимущественно сидерсфилоэ) л слабого (в основном литофилов) с увеличением зольности торфа увеличивается. При прочих равных условиях, наиболее высокий уровень концентрация микроэлементов втор^гттс почзах-при неглубокой залегании коренных отложений, где они находятся в зоне активного поверхностного водообмена.

3. Обоснована сельскохозяйственная оценка торфяных почв по содержанию микроэлементов-биофнлов, изучено их распределение по валовому содержанию в аккумуляции подвижных форм. Средневзвешенные содержания подвижных форм бора, марганца и цинка в горизонте

характеризуют высокую и средни» обеспеченность торфяных почв ■ этими элементами. Средневзвешенные содержания подвижное форм меда, молибдена и кобальта отвечают низкой обеспеченности дочв данными элемента.™. Сельскохозяйственные раотения, выращенные на торфяных почвах, отличаются низким содержанием меди и кобальта! а в холодные и влажные годы - также молибдена. В старопахотных торфянйх почвах в горизогте А1пахТ1 накапливаются марганец и цинк и выносятся бор, медь, молибден и кобальт»

4. Разработана принципы агрогеохвмической кдас-яфигздвв торфяных почв, построенной на системном подходе, которнй позволяет охватить большинство генетических тахсок'Ш этих почв с учетом . географической, природно-сельскскозяйотвен ой провинции, лятолого-геохимичзских условий залегания, типа к вида торфа, типа водно-миверального штания, характеристики агрогеохимического ландшафта. Классификация обосновывается обширным фактическим матерзалсы автора г литературнши данЕша.

5. Установлено, что торфяные почвы Нечерноземной зоны Европейской территории РСФСР расположены в пределах трех зсвальнкЕ провинций и одной азональной. В калдой провинция распространен!?

торфяные почвы определенных агрогеохи.члческих лалдлартов. Установлен мнкроэлементарвкй состав я дана характеристика торфяных почв литодого-геоморфологических провинций и агрогйзхимических ландшафтов* Показано, что состав и свойства торфяных почв на четвертичных отложениях ври безнапорном водоносном горизонте в значительной степени детерминируются геоботаническим составом торфа, т.е. составом исходных рас тени й-торфообразователей (провинции I и II). Состав я свойства пойменных и пойменао-прнтеррао-ных торфяных почв, водно-минеральное питание кото^х осуществляется за счет вод поверхностного стока, паводковых и напорных внсокшинерализованннх вод коренных отложений, связаны как с геоботаническим составом торфа, так и с литологией подстилающих пород и обрамления (провинции Ш я П). На торфяных почвах провинция Vf вторичная геохимическая дифференциация приводят к ряду неблагоприятных процессов.

6. Показано, что использовании торфяных почв в народном хозяйстве, с учетом природоохранной роли неосушеюшх болот, должно пред:чествовать всестороннее агроэкологическое обоснование. Частью таких исследований является агрогеохимический прогноз, разработанный автором.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕНО'ШШЦИИ

Научным учреждениям. Разработанные принципы агрогеохимической классификации торфяных почв и полученные по провинциям и агрогеохимическим ландшафтам данные по содержании млкрс-, микроэлементов и другим физико-химическим и агрохимическим показателям рекомендуется использовать как основу для изучении многих почвенных и геохимических процессов в природных а агроландиф-тах, и прогнозе эволюция торфяных почв,

природоохранным орраддадтучч и агмашм-с^узбе. Предложенный агрогеохимический прогноз изменения свойотв торфяных почв отвечает современным требованиям в связ» о оценкой экодого-геожяячео-кой ситуация в каждом хозяйстве. В первую очередь вллмать в сельскохозяйственное производство следует пойменные и притеррасные торфяные почва на четверичных отложение при безнапорном . водоносном горизонте.

Производственный организациям (сельскохозяйственным).

а) Рекомендуется ограничить или исключить использований торфяных почв ХАССР, северной части Ленинградской области, Кольского полуострова, отличающихся прогрессирующим ожелезнекием и рядом других негативных факторов; провести агрогекхимичесме исследования;

б) Рекомендуется исключить из сельскохозяйственного использования сульфатно-засоленные торфяные почвы Вятско-КжскоЗ низины яри Содержании серы свыше 41 на а,о.в. при плотном остатке из водной вытяжки более 2,5л. Сульфатно-засоленные торфяные почвы выявлены также в Приморье и в высокогорных районах, а также в обмети развития мезозойских и палеозойских отлояеняй - в Ленинградской, Новгородской, Псковской и других областях ЕГС;

в) Рекомендуется широкое применение на торфяных почвах медных, молибденовых и кобальтовых микроудобрения, за исключением почв на коренных отделениях. Борные, марганцевые ъ цинковые макроудобрения необходимо вносить ва торфяных почвах, подстилающихся породами легкого гранулометрического состава; на карбонатных торфяных почвах; на почвах после известкования.

С^ССЖ ОСНОВНЫХ РАБОТ, СПУЕ1ШШВАШЩ ПО ТЕЛЕ ДИССЕРТАЦИИ

х - работы, выполненные в соавторс-ве

1. Гидрогеология торфяных месторождений Мещерской низменности// Труды Калининского политехнического института. Калинин: Госзнергозздат. 1983. Вып.ЯП. С.237-246.

2. Условия болотообразот'лия и характер торфонакопления в

• торфяных месторождениях Мещерской ни гневности//, Вшл.'ГОШ, отд.биол. И. 1965. Вып.5. С.134.

3. Пдрогеологкя а условия торфонаиопления торфяных месторождений Уекерской шзаанностл// Использование торфа и торфяных месторождений б народном хозяйстве. М.; Недра. 1565, С.33-36.

4. Гидрогеологические и геохимические ссобедаоста торфо накопления в Медерской низменности// Балл. ВДШ, отд.геол. "И. 1966. Бш.З. С,142-143.

5? Малые элементы в торфяных месторождениях Среднего Поводам, з Мещерской шзмешостя// !.ЮШ, отд.геол. У. ХЭсб. Вып.6. С.153.

6. Гидрогеологические изаглавия// Разведка торфянз.« «зсторат- 1 денйЗ. М.; Недра, 1966. С.185-2И.

Ч

- а -

TÍ Редкие и рассеянные элементы в торфах северной части Русской

платформы// Геохимия. 1967, Л 3. С.330-339. 8* Sare and space elements in peats// "henlcit яЪгеъг. 1057.

Vol. 67. :'o +90Я6. Г.424. . . 9. Редкие, рассеянные и"другие малые элементы в горфашк месторождениях Русской платформы//'Изучение торфяного сырья и сапропеля. Ы.: Недра, 1970. Выи.2. C.II7-I48,

X0Í Гидрогеологические в геохимические особенности торфяных месторождений Вятско-Кааской кпзанн// Исследование торфа и торфяных месторождений. М. 2972. Вып.2. С.71-98.

П. Основные закономерности концентрации макро- и м;:кроэлементов в торфяных залежах европейской части РСФСР// Ландшафтно-гео-. химические исследования, ií.1973. C.I6-I8.

I2Í 0 геохимических особенностях торфяников Карелии// Лшдшафтно-геохгаические исследования, У. 1973. С.37-38.

I3Í Микроэлементы в торфяных залежах европейской части СССР// Шкроэлементы в почвах Советского Союза; М.: Изд. Московского университета. 1373, С.I75-191.

I4Í Генетические основы химия в баохикни торфа// Химия твердого топлива. 1973. * I. С.18^27,

ISÍ О содержании микроэлементов в торфяных залежах// Природа органического вещества современных а.ископаемых осадков. М.: ■ Наука, 1973. С.102-107.

16? О биогеохшической классификации торфа и торфяных залежей// Органическое вещество современных я ископаемых осади ул. Тез, докл. Ш Всес,сеыянара. El. 1972. С.17-19,

17? Содержаще макроэлементов в торфяных месторождениях Московской области// Научные труда Центральной торфо-болотной опытной станции. ¡J.: Россельхозиэдат. 1373. Вып.2. С,49-60.

18? Содержание и распределение микроэлементов в торфяных почвах Яхромской поймы// Доклады научной конференции по использованию торов и торфяных земель в сельском хозяйства. М.: Рсс-селъхозиздат.-1974. С.66-78, .

19. О ооставе органического и минврал£нг-о вещества торфяных sa' лежей различного залегания// Теэ.докл.И Всесоюзного семинара

"Органичеокое вещество в современных и ископаемых осадках". М.: Ивд.МГУ. 1974. С.55-56*. '

20. Оценка доотоверности результатов спектрального, определения 1 wwia элементов в- торфе// Тёэ.докл. Всес.Семинарапо гейхи- "

иичесгсим методам изучения вещественного состава осадочных пород н руд. M.I974, С.24-25,

21. Методические рекомендации но оценке содержания микроэлементов в торфяных месторождениях европейской части РСЯСР// МЛ9?4. С.3-200.

22.*Торфянае ресурсы европейской частя СССР. У. 1976. С.3-544,

23. О лаццЕафтно-геохимическом районировании торфяных залежей// Тез.докл. У Всесоюзного семинара "Органическое вещество а современных и ископаемых осадках", М.: Изд.MIT, 1976. С.52-53.

24Î Обеспеченность торфяно-болотнпх почв Европейской части СССР подвижными формами млкрозлемен tos// Tes, дох, 7 делег.съезда Всес.о-ва почвоведов. ïèihck^ 1977. Т.З. 0,286-287. 25Î Composition of organic and nlaernl ttutter In peat deposits, // ibstr.S-th Int.Congr. on organic geociienlstry. M. 1977. P.23-24.

26. О соотношении валового содержания и подвижных форм микроэлементе® на торфяных почвах// Тез.докл, УЖ Всес.конф, "Биологическая роль микроэлементов и йх применение в сельском хозяйстве и медицине". Ивано-Фракковок. I97S. Т.2. C.200-20I.

27. Особенноста картирования торфяных почв на микроэлементы в связи с их использованием 2 сельском хозяйстве// Тез.докл. Всес. совещания по картированию почв на микроэлементы. М., 1978.'

С,34-35.

28. Задачи агро-геахвнического картографирования торфяных залекей// . Геохимия техногенного преобразования ландаафтов. М, 1Э78.

С.75-79.

Геохимические особенности, свойства и состав современных торфов и сапропелей// Тез.дсял. 71 Всео.семинара "Органическое вещество в современных и ископаемы* о^дках" И. 1979. С.48-49. ЗЙ On th& Eloge ocheaic al С lös Silicat ion of Seoent îJeats and Sapro-

pel// Atsti.9-th lut.îleeting oa Organic Geockemistxy.îIeweaeWe.

'■„x „ __™ . _ EokIand, 1979.P.5Z-Ç5

31т Содержание микроэлементов в торфяной почве и растениях кормовой свекла// Проблемы сельскохозяйственного освоения торфяных месторождений. Труда ЦТБОС. M.I980. Вып.4. С.122-130. 32. Задачи агрохимических исследований торфяных ьочв розного генезиса// Тез.доил. Всес.конф. "Мелиорация, использование п охрана почз Нечерноземной зоны". М. : Иад-во MIT, I9S0. C.I3I-I32. 33? Подвижные формы микроэлемягтов s торфянах ко^гах езропеЙскоЗ части СССР// Кякрсэле!юнта в почвах СССР.Изд. ИШЗЗХС ,229-243.

Агрогеохимвчесное исследование сельскохозяйственных ландшафтов// Тез.докл. Бсес.симпозиума "Оптимизация воздействия природы на окружаацую среду". М. 1281. С.226-228,

35? Перспективы мелиорации и агрохимическая оценка выработанных торфяников// Тез.д<жл. Всес.симпозиума "Оптимизация воздействия прирлды на ©кружащую среду". ¡.1.1981, 0.230-202,

36? К агрохимической характеристике выработанных тор&ягшков Московской в Калининской областей// Теэ.докл. У Научи.-техн. коя|. "Результаты исследования в области физикс-химш; торфа*. Калинин. 1981. С.56-57. ^

37, Содержание и распределение микроэлементов в поч?сх Одинцовского опорного пункта// Влияние оршения на плодородие почв. Научн.труды Почвенного института им. В.В.Докучаева. М. 1981, С.64-75. .

38. Агрогеохимические особенности выработанная торфяников Московской области// Проблемы сельскохозяйственного освоения торфяных месторождений. Научн.труды ЦТБОС, ¡.1, 1962. Вып.6. С.ЗС-46.

39? Агрогеохшические картосхемы б оптимальные показатели почвено-растителънсй диагностики,как основа для оценки почвенного плодородия и охраны окружающей природной среды// Докл. Всес. научн.-техн.конф. "Химизация сельскохозяйственного производства", Й. 1983. С.51-55.

40. Бор и молибден в почвах и растениях на торфяных почвах// Тез. докл. Всес.коорд.совещания "Соаерпенствование системы диагностики питания сельскохозяйственных растений". М. 1983. С.Ю7.

41. Почвенно-агрогеохпмические.и биогеохимические подходы к построения классификация торфяных почв и выработанных торфяников// Тез.докл. научно-производственной конференции "Пути повмшенвя продуктивности мелиорированных торфяных почв * выработанных тсрфянаков; Киров. 1983. С.48-50.

' ОСНОВЫ

* биогеохшической классификации торфяных почв и торфяных ■ залежей/'/ Проблемы сельскохозяйственного освоения торфяных месторождений. Труда ЦТЕ0С. и. 1984. Вып.7, С.7-19.

43. Венетичесвне х физнко-хишчеокие особенности засоленных тор-

= фяных почв Вятоко-Камокой ни вины// Бадл. Почвенного лн-та ш. В.В.Докучаева. М. 1964. С.45-47.

44. Итоги изучения микроэлементов в системе почва-раотеннв на торфяник почвах// Микроэлементы в обмене веществ х продуктивности растения. Научв. труды' ив-та* физиологии растений АН УССР. Кяев: Наукова Думка. 1984. С.150-153,

45? Влияние минерального уровня капиллярного давления влаги в перегнойно-торфяной почве иа урожайность райграсов, тимофеевки и кормовой свеклы// Проблемы сельскохозяйственного освоения торфяных месторождений." Труда ШБСС. К. Т9В4. ВмпЛ. С.142-143.

46. Эволюция.тосфкннх почв как результат их сельскохозяйственного использования// Тез. докл. Все с. яонф, "История раввития почв СССР в 1-олоцене". Пущине. 1984. С.187.

47? Микроэлемента в почве и растениях на старопахотных торфяных почвах// Тез. док л. ХП Всес.конф-ваучно-мется.совеп. "Совершенствование системы диагностики питания, с-х. культур" М. 1935. С.41.

48? Геохимические и агрохимические ареалы почв Бухарского оазиса// Тез. док д. Ш делегатского съезда В се с. о-ва почвоведов. Тао-Кёнт. 1585. Часть I. СЛ44.

Ночвенно-агрохимические карты для целей рационального использования земельных ресурсов// Тез, док л. Л1 делегатского съезда Воее.о-ва почвоведов, Ташкент. 1365. Часть 2. С,121,

50. Торфяные массивы в биогесосймическом районировании Нечерноземья по меди и кобальту// Тез.докл. X Всес. науч.конф. "Микроэлементы в биологии и их применение в медицине и сельском хозяйстве". Чебоксары. 1986. Т.Х. С.20-28, '

51. Засоленные торфяные почвы ЕГС, особенности их использования// Методы изучения и повышения плодородия засоленных почв.Научн» труда Почвенного института им. Б .В. Докучаева, М. 1986, С.П4-ЕЗЗ.

52. Опыт составления агрогеохимичеоких карт с учете« рельефа// Метод пластики рельефа в тематическом картирована. Научи, ■ труда ин-та почвоведение и фотосинтеза. Пущине. 1987. С .136-140.

53. Ландафтно-тесЕхшйческве й агрохимические особенности торфяных аоча Нечерноземной зоны// Особенности г^'яэводстьа кормов на мелиорируемых торфяниках. Труды ЕШ корыов им, В,р.Вильшса, М.1288, Выя. 39. 0,12-51? . :

54^ Методика комплексных агрогеохимичеоких исследований печв сельхозугодий в условиях интенсивного аромшленного а агро-гехно* гене за// Труды Г Всео. заседания "Миграция загрязнена!« веществ з почвахи сопредельных средах"!. Гидроиетеовардт, 158Э. С.329-333. . '

55. Влияние внекорыдаой обработка рветеиай ткыофегзка койотом фазаолсгвчески вктавнвдв ^езд^твайи на и&чество получаемой

продукции//Тез. докл. XIV Всес. коорд. совещ. «Система диагностик» минерального питания с.-х. культур. М. 1989. С. 80.

56. Естественное и антропогенное мпнералообразованне на торфяных почвах//Тез. докл. VIII Всес, съезда почвоведов. Новосибирск. 1989. Книга 1. С. 167.

57*. Обеспеченность элементами питания сельскохозяйственных культур на торфяных иочвах//Тез. докл. VIII Всес, съезда почвоведов. Новосибирск. 1989. Книга 3. С. 213.

58*. Tlie biogeochemislry of the peat soils .'/Abstr. 9-tli Int. Simp, of Env. Biogeocheniistry. M. 1989. P. CO.

59. Обеспеченность микроэлементами торфяных почв и растении//Плодородие почв при интенсивном земледелии. Научи. труды Почвенного института им. В. В. Докучаева. М. 1990. С. 57—66.

60. АгрогеохпмнчсскпЙ прогноз нчмеиешш свойств торфяных почв // Торфяная промышленность. М. 1991. С, 81—90.

61. Агрогсохлмпческая оценка содержания микроэлементов в торфяных почвах//Тез. докл. Всес, научно-нракт. конф. «Торф в народном хозяйстве». Томск. 1991. С. 173—174.

Подписано в почать 26.06,91 г. Формат (ЮХОО/^ Зжаз 598 Тираж 150

Москва. Тнп::гр:ф|гг ВДСХНИЛ