Методика исследований

Рассмотренные данные свидетельствуют о том, что внесение песка в пахотный горизонт осушаемых торфяных почв или на его поверхность со­здает благоприятные условия для земледелия. Вместе с тем исследования гидротермического режима почв показали, что после внесения песка на ме­лиорированных почвах значительно усиливается прогрев всех горизонтов по­чвенного профиля от поверхности до грунтовых вод.

Все это позволило предполагать, что внесение песка в поверхностные горизонты осушаемых торфяных почв может оказывать заметное влияние на темпы биохимического разложения органического вещества торфа и устой­чивость агроландшафта на осушенных болотах.

Отрицательный баланс органического вещества осушаемых торфяных почв отражает процесс непрерывного уменьшения мощности органогенных горизонтов в климатических условиях северной, средней и особенно юж­ной тайги. В полесьях и других ландшафтах возникает реальная угроза выхо­да на дневную поверхность подстилающих минеральных неплодородных пород — кварцевого песка, луговой извести и лугового мергеля.

Среднегодовая минерализация торфа в основных сельскохозяйственных регионах европейской территории Нечерноземной зоны составляет от 1—2 до 4 см в год [Скоропанов, Барсуков, 1974; Белковский, Зоткин, 1986; Зай­дельман, Шваров 1995 идр.]. Очевидно, ежегодное исчезновение такого слоя торфа возможно при разложении его весьма значительной массы — соответ­ственно от 20—40 до 80 т/га (при плотности сложения 0,2 г/см³). Проблема уменьшения потерь торфа в результате биохимического разложения и дру­гих факторов до сих пор остается дискуссионной, а способы защиты осу­шенных торфяных почв от деградации и разложения используют весьма не­полно или не применяют вообще.

В этом разделе предпринята попытка оценить биологическую активность осушенных низинных торфяных почв в условиях черной культуры земледе­лия, смешанного и покровного пескования.

Изучение их воздействия на торфяные почвы весьма актуально, поскольку эти приемы обычно рассматриваются как эффективные и часто единствен­ные способы защиты органических почв от деградации. В полевых условиях исследования биологической активности и темпов биохимического разложе­ния органического вещества торфяных почв выполняли аппликационными методами (с использованием льняных полотен и фотопленок) в 3—4-кратной повторности до глубины 80—90 см [Гельцер, 1986]. Исследовали целлюлозо­литическую, протеолитическую активности и накопление свободных амино­кислот на ткани. Концентрацию углекислого газа определяли в пробах воз­духа, которые отбирали из медных трубок, заложенных в 2-кратной повторности послойно до глубины 80 см на всех вариантах опыта. Анализ почвенного воздуха проводили на газовом хроматографе 3700. При структур­но-функциональной характеристике биоценоза пахотных слоев использова­ли метод мультисубстратного тестирования (МСТ) [Gorlenko, Majorova, Kozevin, 1997] и метод стекол обрастания по Холодному с расчетом темпа размножения бактерий по числу микроколоний, учитываемых с помощью люминесцентной микроскопии.

Перед закладкой опыта на варианте черной культуры была проведена зондировка торфяной залежи. В полевых условиях для оценки скорости разложения органического вещества торфяных почв был использован ме­тод капсул. С этой целью из разрезов торфяных почв в условиях смешан­ного, покровного пескования и черной культуры земледелия с глубин 10—15, 35—40, 65—70, 85—90 см были отобраны образцы торфа. После гомогенеза- ции образцов по зольности и влажности торф помещали в капроновые кап­сулы. Повторность определений по каждому слою — 10-кратная. Массу торфа определяли взвешиванием на технических весах с точностью до 0,01 г. Одновременно определяли влажность и зольность образцов торфа. Капсу­лы помещали в ниши на стенках разрезов на соответствующие глубины таким образом, чтобы исключить нарушение миграции капиллярной и па­рообразной влаги. После экспозиции в разрезе в течение 90 суток капсулы извлекали, взвешивали, определяли новые значения влажности и зольнос­ти торфа и рассчитывали потери органического вещества в результате био­химического разложения.

Эмиссию СО₂ в атмосферу с поверхности осушенных торфяных почв определяли методом Штатнова. В качестве поглотителя использовали 0,01 н. раствор NaOH. После 30-минутной экспозиции остаток щелочи оггитровы- вали 0,01 н. НС1 по фенолфталеину. Учетную площадь (196 см²) изолирова­ли от атмосферы пластмассовым колпаком. Повторность — трехкратная.

9.2.4.2.