Водно-физические свойства почв объектов мониторинговых наблюдений и уровень их окультуренности

Известно, что длительное использование мелиорированных торфяных почв приводит к ухудшению их водно-физических свойств или даже к их полной деградации.

Оптимальными показателями плотности для торфяных почв является интервал от 0,25 до 0,45 кг*м^-3. В 2009 г. так характеризовалась иловато-торфяная почва СПК «Мичуринск» (0,42-0,46 кг*м^-3₎, а также торфяно-иловато-глеевая почва Лунинецкого района. Эти почвы относятся к торфяно-болотным.

На всех торфяно-минеральных разновидностях наблюдалось уплотнение пахотного слоя, как следствие механического привнесения в торфяной горизонт частиц песка, припахиваемого в процессе обработки деградированных торфяных почв, так и в результате дефляции, при которой в первую очередь теряются частицы торфа [19].

Дерновые заболоченные почвы, входящие в стационарные площадки, характеризовались оптимальной плотностью для возделывания сельскохозяйственных культур – 0,7-1,0 кг*м^-3.

Хорошие показатели плотности обеспечили благоприятный воздушный режим, оцениваемый по величине пористости и пористости аэрации, на всех почвах объектов наблюдений.

Оптимальная влажность торфяных почв составляет 210-220 весовых процентов, влажность завядания – 90-95 весовых процентов. Наблюдения показали, что в конце вегетации влажность пахотного горизонта торфяных почв была значительно ниже оптимальной. Низкая влажность почвы обусловлена высокой температурой воздуха и низким количеством осадков в период уборки сельскохозяйственных культур. Это могло стать причиной развития дефляционных процессов, но почва еще была защищена растительностью.

В 2010 г. наиболее благоприятными для произрастания культурных растений были условия, сформированные на дерновых заболоченных почвах – пористость в пределах 47-58% и плотность – 0,92-1,13 кг*м^-3, пористость аэрации – 35-41% (Приложение Ж).

Торфяные разновидности почв характеризовались очень высокими значениями пористости и низкой плотностью пахотного слоя. Почва была чрезмерно вспушена, что способствовало развитию дефляционных процессов.

Содержание влаги в почве оказывает влияние также и на формирование урожая сельскохозяйственных культур. Оптимальной в начале вегетации считается полевая влажность на уровне 75-100% от величины полной влагоемкости, в дальнейшем – 75-80% от полной влагоемкости.

Самая высокая влажность пахотного слоя торфяных разновидностей в период уборки наблюдалась на стационарных площадках «Парохонское» и «Мичуринск» – в пределах 109-150 весовых процентов.

В почвах всех стационарных площадок содержалось мало влаги, что указывает на вероятность протекания интенсивной минерализации торфа. Влажность минеральных почв определяется, в первую очередь, характером выпадения осадков. Большое значение имеет показатель влагообеспеченности корнеобитаемого слоя. К концу вегетации в 2008 г. наиболее низкие значения влажности почв в слое 0-20 см в период уборки возделываемых культур на минеральных разновидностях отмечены на площадке «Мичуринск», самые высокие – «Парохонское» [19].

В 2011 году в период уборки сельскохозяйственных культур полевая влажность была значительно ниже величины полной влагоемкости. Особенно неблагоприятные условия складывались на дегроторфяных разновидностях в пределах стационарных площадок «Парохонское», где полевая влажность составляла менее 35% от величины полной влагоемкости. Более высокими значениями влажности характеризуются почвы на стационарной площадке ПОСМЗиЛ и Мичуринск.

Оценка влажности пахотного слоя дерновых заболоченных почв на стационарных площадках показала значительную неравномерность увлажнения этих почв. В период уборки на стационарной площадке «Мичуринск» отмечалось избыточное увлажнение. На участках, расположенных в Пинском и Лунинецком районах, низкая влажность почвы способствовала раннему созреванию урожая возделываемых зерновых культур.

Наиболее высокая плотность зафиксирована на дерновых заболоченных почвах – 0,90-1,19 кг*м^-3. Разновидности торфяно-болотных почв характеризовались достаточно низкой плотностью (0,37-0,55 кг*м^-3). Наиболее уплотненная среди них торфяно-иловато-глеевая почва стационарной площадки ПОСМЗиЛ. Четкая зависимость между плотностью и содержанием органического вещества наблюдается также и на дегроторфяных почвах: наиболее плотные почвы с содержанием органического вещества 10-20% [19].

Изучение агрофизических свойств в конце вегетации 2012 г. на стационарных площадках в Пинском, Лунинецком и Ивацевичских районах показало, что наиболее высокая плотность характерна для дерновых заболоченных разновидностей – 0,76-1,24 кг_*м^-3. Наименее плотными являются торфяно-болотные почвы, среди них самые плотные – иловато-торфяные (0,38-0,42 кг_*м^-3), менее плотные – перегнойно-торфяные (0,34-0,35 кг_*м^-3).

Закономерности, отмеченные для плотности почв, характерны также и для величины общей пористости. Наиболее высокие значения пористости отмечены в СПК «Мичуринск»: дерново-глееватая – 64-66%; дерново-глеевая – 65-68; дегроторфяная – 75-77; торфянисто-глеевая – 67-71; иловато-торфяная – 77-79%.

Оценка изменения мощности торфяного слоя на исследуемых объектах за годы исследований показала, что на всех стационарных площадках произошла «сработка» торфа. Мощность торфа снизилась на 1-4 см. Наиболее сильно торфяной слой срабатывается в ПОСМЗиЛ, так как там возделываются пропашные культуры (кукуруза).

Содержание органического вещества в торфе также уменьшилось за четыре года наблюдений (на 0,3-2,1%). Это свидетельствует о процессах деградации торфяных почв. Зольность осталась практически на том же уровне, а на деградированных почвах доля минеральных веществ выросла на 0,9-2,3%.

Одним из показателей, характеризующих степень минерализации органического вещества торфа, является количество минерального азота в пахотном слое почв. На стационарных площадках ПОСМЗиЛ и «Парахонское» отмечено снижение содержания нитратного азота (NO₃) с увеличением степени деградации. Это свидетельствует о том, что на торфяных разновидностях, где запасы органического вещества больше, его минерализация происходит более интенсивно, чем на дегроторфяных почвах.

На стационарной площадке «Мичуринск» наблюдалась обратная тенденция: наибольшее выделение нитратного азота (NO₃) отмечено на торфянисто-глеевой почве, что может служить показателем наиболее интенсивной деградации органического вещества.

Наибольшее общее количество минерального азота отмечено на почвах стационарной площадки ПОСМЗиЛ в условиях интенсивного использования под пропашные культуры (кукурузу), что обусловлено в первую очередь высокими дозами азотных удобрений, вносимых под данную культуру.

В пределах стационарных площадок также проведены наблюдения за уровнем окультуренности исследуемых почвенных разновидностей (Приложение И). Содержание в почвах элементов питания растений (подвижных форм фосфора и калия) обусловливает величину эффективного плодородия и урожайность возделываемых культур. Для торфяных почв среднему уровню плодородия соответствует содержание подвижных форм фосфора на уровне 200,1-600,1 мг/кг почвы, калия – 250,1-800,0 мг/кг, уровень рН – 4,51-5,0. При содержании фосфора более 600,1 и калия более 800,1 мг/кг почвы плодородие торфяных почв оценивается как высокое. Для песчаных дерновых заболоченных почв оптимальными параметрами являются 160-200 фосфора и 140-200 мг/кг почвы калия. При таком содержании элементов питания растений почвы характеризуются высоким уровнем плодородия. Данные показывают значительную неоднородность плодородия почв стационарных площадок. Содержание подвижных форм фосфора в пахотных горизонтах минеральных и торфяных почв ОАО «Парохонский» составляет соответственно 55,6 и 105,3-514 мг/кг почвы, калия 159 и 85-263 мг/кг почвы. Плодородие почв оценивается как среднее и низкое.

Различия в содержании подвижного фосфора более выражены на стационарной площадке ПОСМЗиЛ Пинского района в разновидностях торфяных и дегроторфяных почв, где оно колеблется от 125,2 до 913,2 мг/кг почвы. Более выровненное содержание калия (737-752 мг/кг почвы), что характеризует плодородие почвы как повышенное [19].

Самым низким плодородием характеризуются почвы стационарной площадки, расположенной на территории СПК «Мичуринск» Ивацевичского района. Минимальное содержание фосфора отмечено на дерново-глееватой почве – 10,5 мг/кг почвы. Однако содержание калия здесь соответствует среднему. Высоким плодородием отличается дерново-глеевая почва стационарной площадки, а из торфяных разновидностей – иловато-торфяная почва.

Дегроторфяные почвы с различным содержанием органического вещества на всех объектах наблюдений занимают промежуточное положение по плодородию.

За четыре года наблюдений особых изменений в уровне окультурености исследуемых почв не отмечено.