ТОРФЯНЫЕ ПОЧВЫ ЮЖНОЙ ТАЙГИ И ЛЕСОСТЕПИ СИБИРИ; ОСОБЕННОСТИ МЕЛИОРАЦИИ И АГРОЭКОЛОГИИ

Торфяные почвы южной тайги и лесостепи в естественных условиях отли­чаются относительно неглубоким промерзанием. К началу лета они быстро от­таивают и на протяжении большей части вегетационного периода находятся в талом состоянии.

Примерно 30% этой территории образовано болотными переходными и верховыми торфяными почвами. По данным И.И. Логинова (1986), в пере­ходных торфах целинных болот зольность меняется в интервале 5,2—5,6%, в низинных возрастает до 9,6—13%. Все болотные почвы Северной, Централь­ной и Южной Барабы являются сезонно-мерзлотными и подвержены про­мерзанию. Оно минимально в Северной Барабе, поскольку здесь почвы по­крываются раньше и более мощным снеговым покровом, чем в южной зоне (табл. 12.3). Осушение резко увеличивает глубину промерзания маломощных торфяных почв (до 130-140 см). Вместе с тем они значительно быстрее ос­вобождаются от мерзлоты по сравнению с мощными торфяными почвами.

Таким образом, благодаря осушению в торфяных почвах Барабы возни­кают устойчивые к размерзанию вторичные мерзлотные горизонты. Они наиболее стабильны в почвах с мощной органогенной толщей (Т> 0,8-1,0 м).

Таблица 12.3

Глубина промерзания и сроки оттаивания болотных почв в разных зонах Барабы в среднем за 1961-1980 гг.

[Логинов, 19S6J

Мерзлотные горизонты исчезают лишь в конце летней межени или могут сохраняться на протяжении всего теплого периода (перелетки).

В результате быстрого оттаивания мерзлоты в маломощных торфяных почвах к их дневной поверхности в весенне-раннелетний период устремля­ется капиллярный ток минерализованных (преимущественно хлоридно-суль- фатных) грунтовых вод. Происходит накопление солей в поверхностных го­ризонтах профиля.

Исследования И.И. Логинова (1986) показали, что на периферийных зо­нах болот с торфянисто- и торфяно-глеевыми почвами в весенне-летний период происходит засоление почв. При опускании грунтовых вод до 1 м соли из глеевых горизонтов в торфяные не поступают, и засоление этих почв прекращается. Вторая весьма существенная (или ведущая) причина — дли­тельная сохранность мерзлотного экрана в основной части болотных масси­вов с мощными торфами, который препятствует капиллярному подъему за­соленных грунтовых вод. Этот экран исчезает лишь в самом конце лета и осенью, когда начинается выпадение обильных дождей. Верхние слои грун­товых вод разбавляются пресными осадками. Наконец, начиная с конца октяб-

Таблица 12.4

Изменение свойств и засоление осушаемых торфяных почв по мере удаления от края болота в слое 0-30 см. Барабинская низменность

[Логинов, 1985]

12.

ря уровни грунтовых вод на болотных массивах повсеместно опускаются ниже критических — до 2 м [Бишоф, 1970]. Все эти явления объясняют зако­номерности формирования структуры почвенного покрова и свойств почв по мере нарастания мощности торфяных горизонтов. Из табл. 12.4 следует, что при мощности торфа 80 см практически прекращается аккумуляция во­дорастворимых солей в поверхностных горизонтах осушенных болот.

Процесс перехода мощных торфяных почв из кратковременно-мерзлот­ных в целинном состоянии в длительно- (или постоянно) мерзлотные после мелиорации, по-видимому, имеет весьма широкое распространение в целом на всей территории южной тайги и лесостепной зоны не только Западной, но и Восточной Сибири. В этом отношении особый интерес представляют данные о вторичной трансформации гидротермического режима торфяных почв Кабанских болот. Этот массив, расположенный в дельте р. Селенги, образован мощными торфяными почвами. В результате осушения на фоне двустороннего регулирования водного режима здесь удается получать сена многолетних трав 30—40 т/га, турнепса 400, кормовой капусты 300, картофе­ля 200 т/га [Петрович, 1965]. Более поздние исследования [Укоев, 1987], вы­полненные на этом массиве, показали, что осушенные торфяные мощные почвы отличаются от целинных, а также от периферийных маломощных тор­фяных засоленных почв длительной сохранностью мерзлотного горизонта на глубинах 70—80 см (рис. 12.3). Таким образом, кратковременно мерзлот­ные целинные торфяные почвы под влиянием осушения трансформируются в длительно-сезонно-мерзлотные или в постоянно-мерзлотные (рис. 89—91).

В связи с анализом условий мелиорации органогенных почв Западной и Восточной Сибири следует затронуть и еще один вопрос этой сложной про­блемы. В речных долинах региона широко распространены органогенные почвы с небольшой мощностью торфяной толщи (до 1 м), близко подстила­емые галечниковым аллювием. Разреженная сеть редких каналов позволяет

Рис.

быстро осушить значительные площади таких болот. Однако в условиях са­мотечного осушения органогенные почвы подвержены эрозии и пожарам. В результате после осушения они могут быстро исчезнуть, а на дневную по­верхность выступят бесплодные каменистые горизонты, окультуривание ко­торых невозможно. Поэтому мелиорация таких почв должна осуществляться при активном регулировании грунтовых вод и луговом (или лугово-паст­бищном) использовании почв. Если такие условия эксплуатации не могут быть созданы, органогенные почвы мощностью до 1 м, подстилаемые галеч­никовым аллювием, в условиях Восточной Сибири вообще нецелесообразно осушать самотечными системами. Наиболее разумно оставлять такие почвы в естественном состоянии.

Постоянно-мерзлотные и длительно-сезонно-мерзлотные почвы Западной и Восточной Сибири, в отличие от почв южнотаежной подзоны и лесостепи европейской территории России, характеризуются весьма заторможенной ми­нерализацией органического вещества торфа. По наблюдениям И.И. Логино­ва (1985), в условиях длительного наличия мерзлоты в освоенных торфяных почвах процессы минерализации органического вещества очень замедленны. Осадка торфа наблюдается только в первые годы освоения болот (табл. 12.5). За первые 18 лет масса торфа в слое 0—30 см увеличилась на 46%, в последу­ющие 15 — только на 5%. Увеличение массы торфа происходит в результате Таблица 12.5

Изменение плотности и запаса торфа в процессе сельскохозяйственного использования осушенных болотных почв центральной части

Барабинской низменности

[Логинов, 1986]

его уплотнения при осадке.

Многолетние исследования гидротермического режима осушаемых тор­фяных почв подтаежной и южнотаежной зон Западной Сибири на террито­рии Тюменской области показали, что их мерзлотные горизонты являются локальными водоупорами, на которых возможен длительный застой грави­тационной влаги [Калинин, Моторин, 1985; Моторин, 1999]. Поэтому здесь наряду с дренажем, заложенным ниже зоны промерзания, целесообразны мероприятия по ускорению поверхностного стока, например профилирова­ние [Новохатин, 2006].

По наблюдениям С.М. Зайко (1990), в бассейне р. Ясельды в Припят- ском полесье потери органического вещества торфа в результате биохими­ческого разложения составили 20-22 т/га в год. По данным других авторов, эти потери на юге тайги Восточно-Европейской равнины достигают 40—45 т/ га и более. Следует подчеркнуть, что низ­

кие темпы сработки органического ве­щества холодных торфяных почв явля­ются причиной того, что на этих богатых валовым азотом почвах его подвижные формы находятся в первом минимуме.

Практически повсеместно на мерзлот­ных и длительно-сезонно-мерзлотных вновь и староосвоенных почвах внесе­ние минерального азота оказывается обя­зательным условием получения урожая.

Если эта задача решена, то на тор­фяных длительно-сезонно-мерзлотных почвах Барабы могут быть получены высокие урожаи многолетних трав (табл. 12.6).

Таблица 12.6

Урожайность сена многолетних культур трав разных лет жизни на осушенных длительно-сезон­но-мерзлотных торфяных средне­мощных почвах Барабинской низменности [Логинов, 1986]

Таким же дифференцированным оказывается и подход к решению воп­роса о двустороннем регулировании водного режима.

12.3.2.