Плодородие, химические свойства пирогенных образований и пирогенно измененных торфяных почв
Наибольшее внимание при исследовании свойств пирогенных образований привлекают слои, образованные толщей охристой золы. В золе по сравнению с исходным торфом (табл. 9.18) высоко содержание практически всех макро- (Са, Mg, К, Мп, Р и др.) и микроэлементов, а также тяжелых металлов (Pb, Cd, Си идр.).
При этом, однако, их присутствие не превышает ПДК. Значения pH поверхностного слоя золы непосредственно после пожара оказались сильнощелочными — 10,5-11,6 (табл. 9.19, 9.20). Это обусловлено высокой концентрацией в золе углекислого калия (поташа). После паводка и промывки атмосферными осадками pH золы снизились до 7,8—8,2.Естественное элювиирование оказывает существенное влияние на общее содержание в золе Са, Mg, К, Мп и других элементов. Только за один год их валовое содержание в массе золы уменьшилось соответственно на 32, 45, 30 и 38%. Вынос фосфора был относительно невелик — 10%. Однако в случае если вынос будет продолжаться такими темпами, его запасы окажутся достаточными для растений на протяжении весьма ограниченного отрезка времени. Вместе с тем нехватка калия может оказаться критической уже в первые 2-3 года.
Предположение о возможном интенсивном выщелачивании калия из зольных горизонтов пирогенных образований получило подтверждение в более
Таблица 9.18
Валовое содержание (мг/кг) элементов в золе торфа до сгорания, в золе непосредственно после пожара (1996) и через год (1997) после пожара (анализы лаборатории тяжелых металлов ММА им. Сеченова на атомно
эмиссионном плазменном квантометре Labtest-UV-25, стандартный метод)
| Элемент | Зола исходного торфа | Зола после сгорания | Вынос за 1-й год, % | |
| 1996 | 1997 | |||
| Са | 15810 | 37648 | 25574 | 32 |
| Mg | 5527 | 23528 | 13041 | 45 |
| К | 30956 | 57451 | 40485 | 30 |
| Мп | 339 | 1429 | 887 | 38 |
| Р | 6419 | 22370 | 19143 | 10 |
| РЬ | 4 | 91 | 73 | 20 |
| Си | 9 | 48 | 47 | 1 |
| В | 27 | 143 | 119 | 17 |
| Со | 11 | 31 | 27 | 13 |
| Cd | 0,11 | 0,36 | 0,29 | 19 |
| Ge | 1 | 4 | 3 | 25 |
Таблица 9.19
| Пирогенные образования и почвы, № разреза | Слой, горизонт | Глубина, см | pH | Гидро- литиче ская кислот ность | Обменные | ||
| АГ" | н+ | ||||||
| Н2О | КС1 | ммоль/100 г | |||||
| Пирогенно-перегнойное, разрез 11 | Зола сразу после пожара | 0-10 | 11,64 | 11,10 | - | - | - |
| Зола на второй год | 0-10 | 8,36 | 8,05 | 0,02 | — | — | |
| Углистый | 10-15 | 7,48 | 6,86 | 0,35 | - | - | |
| Перегнойный | 15-37 | 7,08 | 6,23 | 0,45 | - | - | |
| G, | 37-63 | 5,57 | 4,84 | 0,06 | 0,06 | 0,32 | |
| Песчаное, разрез 12 | Слой 1 | 0-5 | 7,92 | 7,46 | 0,01 | 0,01 | 0,06 |
| Слой 2 | 30-40 | 6,13 | 5,64 | 0,23 | 0,10 | 0,28 | |
| Пирогенно-древесно- | Углистый | 0-10 | 6,25 | 5,05 | 2,95 | 1,00 | 0,00 |
| песчаное, разрез 13 | Слой 2 | 10-25 | 5,85 | 5,05 | 4,25 | 3,00 | 0,50 |
| Слой 3 | 25-35 | 5,19 | 4,53 | 7,15 | 2,50 | 1,50 | |
| Go суглинок | 35-47 | 5,46 | 4,32 | 0,44 | 0,03 | 0,30 | |
| Go суглинок | 47-65 | 5,82 | 4,64 | 0,56 | 0,25 | 0,45 | |
| Go песок | 47-65 | 5,75 | 4,74 | 0,11 | 0,13 | 0,12 | |
| Gro | 65-80 | 5,88 | 4,52 | 0,15 | 0,01 | 0,24 | |
| Пирогенно измененная | Слой 1 | 0-11 | 8,26 | 7,07 | 0,07 | 0,08 | 0,00 |
| торфяная почва, разрез 14 | Слой 2 | 11-24 | 6,28 | 5,48 | 3,35 | 1,25 | 0,50 |
| Слой 3 | 24-40 | 5,21 | 4,61 | 7,75 | 1,00 | 1,00 | |
| Слой 4 | 40-70 | 5,44 | 4,59 | 9,15 | 1,00 | 1,50 | |
| Слой 5 | 70-100 | 5,59 | 5,07 | 3,70 | 1,11 | 1,39 | |
| Go | 100-110 | 5,66 | 4,65 | 0,17 | 0,02 | 0,16 | |
Таблица 9.20
Изменение химических свойств зольного горизонта пирогенно-перегнойных образований в постпирогенный период
| Зола после пожара | pH | Доступный | Обеспеченность растений | СОрг | |||
| К2О | P2OS | ||||||
| водный | солевой | мг/1 | 00 г | К | Р | ||
| 1996 года | 11,64 | 11,10 | 36,0 | 18,8 | высокая | высокая | 4,18 |
| 2000 года | 8,21 | 8,00 | 0,3 | 6,1 | очень низкая | высокая | 1,47 |
поздних исследованиях, выполненных через четыре года после пожара. Абсолютное содержание доступного фосфора (в форме Р2О5) сократилось в 3 раза, но еще удерживалось на уровне высокой обеспеченности.
Вместе с тем содержание доступного калия уменьшилось более чем на два порядка и оказалось на уровне очень низкой обеспеченности (табл. 9.20).Для оценки плодородия пирогенных образований была выполнена серия вегетационных исследований (табл. 9.21) с двумя культурами — тимофеевка луговая и овес (сорт «Скакун»). В качестве субстратов для их выращивания использовали следующие горизонты пирогенных образований: 1) зола; 2) углистый и 3) перегнойный горизонт; 4) песок оглеенный; 5) смесь: зола, перегнойно-песчаный горизонт, оглеенный песок в соотношении 1:2:1 (смесь отражает состав пахотного слоя пирогенно-перегнойного образования в случае их распашки). Контроль — пахотные слои осушенной торфяной и супесчаной бурой оподзоленной окультуренной почв.
Результаты исследований в условиях вегетационного опыта позволяют сделать следующие выводы. Поверхностные горизонты пирогенных образований в режиме вегетационного опыта обладают плодородием (табл. 9.21). Существенно и то, что в этом случае были зафиксированы максимальные абсолютные урожаи зеленой массы овса и тимофеевки луговой в варианте
Таблица 9.21
Урожай (г/сосуд) зеленой массы овса и тимофеевки луговой в вегетационном опыте на мелкоземе пирогенных образований
(повторность 4-кратная; р = 90%) без внесения удобрений
| Вариант | Средний урожай | Доверительный интервал | А„„ почвы, % от контроля | |
| торфяной | супесчаной | |||
| а) Овес, сорт «Скакун» | ||||
| Горизонт Апах торфяной ПОЧВЫ, | 12,6 | 11,2-14,0 | 100 | 103 |
| контроль* | ||||
| Горизонт Апах супесчаной почвы, | 12,2 | 8,0-16,4 | 97 | 100 |
| контроль | ||||
| Зола | 22,5 | 21,6-23,4 | 179 | 184 |
| Углистый песчаный материал | 23,2 | 21,0-25,4 | 184 | 190 |
| Перегнойный песчаный мелкозем | 25,9 | 24,0-27,8 | 206 | 212 |
| Смесь (зола, перегной, песок) | 30,1 | 27,7-32,5 | 239 | 247 |
| Песок оглеенный | 11,0 | 9,2-12,8 | 87 | 90 |
| б) Тимофеевка луговая | ||||
| Горизонт Апах торфяной почвы, | 4,0 | 2,6-5,4 | 100 | 174 |
| контроль* | ||||
| Горизонт Апах супесчаной почвы, | 2,3 | 1,1-3,5 | 58 | 100 |
| контроль | ||||
| Зола | 5,7 | 5,2-6,2 | 142 | 248 |
| Углистый песчаный материал | 7,1 | 6,0-8,2 | 178 | 309 |
| Перегнойный песчаный мелкозем | 7,5 | 6,9-9,1 | 188 | 326 |
| Смесь (зола, перегной, песок) | 9,5 | 7,8-11,2 | 238 | 413 |
«смесь золы, перегноя и песка».
Относительно высокие урожаи этих культур были получены на варианте «перегнойный песчаный мелкозем», а затем — на субстрате «углистый песчаный материал» и «зола». Это позволяет полагать, что в случае использования пирогенных образований для размещения луговых культур наиболее перспективными для освоения после оптимизации водного режима могут оказаться пирогенно-перегнойные виды образований. В этом случае с помощью пахоты можно создать плодородный пахотный слой. Наименее перспективными являются выходы оглеенного песка в случае размещения на них луговых трав.9.2.7.5.
Еще по теме Плодородие, химические свойства пирогенных образований и пирогенно измененных торфяных почв:
- Эволюция пирогенных образований и пирогенно измененных почв
- Пирогенные образования, возникающие в результате сгорания торфяных почв
- Понятие «пирогенная деградация торфяных почв» и принципы оценки степени ее проявления
- Защита торфяных почв от пирогенной и гидротермической деградаций
- Морфология пирогенных образований
- Естественная растительность пирогенных образований
- Пирогенная деградация и ее связь со способами осушения и особенностями водного режима
- Изменение физических свойств почв после пескования
- Изменение физико-химических свойств пород и форм «несиликатного» железа
- Целлюлозолитическая и протеолитическая активность осушаемых торфяных почв на фоне разных способов пескования
- Биохимическое разложение органического вещества осушаемых торфяных почв при разных способах пескования
- Дерновый процесс и плодородие почв.
- Виды и формы агроценотического плодородия почв
- экологическая конкретность плодородия почв
- экологическая конкретность биогеоценотического плодородия почв
- плодородие почв травянистых биогеоценозов
- гумус и плодородие почв
- Формирование плодородия почв агроценозов
- плодородие почв лесных биогеоценозов
- Влияние оглеения на плодородие осушаемых почв