Изменение свойств торфяных почв Северного Зауралья при сельскохозяйственном использовании

• Автор: Сивков, Юрий Викторович
• Шифр специальности: 06.01.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 136 с. : ил.

1 Состояние вопроса

1.1 Водно-физические свойства торфяных почв в связи с их мелиорацией

1.2 Физико-химические свойства торфяных почв и их трансформация при сельскохозяйственном использовании

1.3 Свойства и плодородие торфяных почв после промышленной добычи торфа

2 Объекты и методы исследований

2.1 Характеристика объектов исследований

2.2 Условия проведения опытов

2.3 Состав и методика исследований

2.4 Климатические особенности зоны и метеорологические условия в годы проведения исследований
3 Водно-физические и физико-химические свойства торфяных почв и их изменение при сельскохозяйственном использовании

3.1 Водно-физические свойства окультуренных торфяных почв

3.2 Физико-химические свойства окультуренных торфяных почв
4 Изменение свойств и плодородия торфяной почвы после промышленной добычи торфа
4.1 Водно-физические свойства и режим влажности торфовыработок
4.2 Тепловой режим окультуренных торфовыработок
4.3 Физико-химические свойства и питательный режим торфовыработок
5 Биоэнергетическая эффективность выращивания бобовых трав на выработанных торфяных почвах
5.1 Урожайность многолетних трав на торфовыработках
5.2 Биоэнергетическая эффективность выращивания многолетних бобовых трав на выработанных торфяных почвах
Выводы
Литература
Приложения

Актуальность работы. Развитие сельскохозяйственного производства Северного Зауралья, ведущей отраслью которого является животноводство, в значительной мере связано с укреплением кормовой базы. Важная роль при этом отводится торфяным почвам. Продуктивность луговой растительности на торфяных почвах из всех лимитирующих факторов в наименьшей степени зависит от климата.
Научной основой мелиорации торфяных почв является теория процессов идущих в освоенных и целинных почвах. Поэтому изучение состава и свойств последних, их изменений при сельскохозяйственном освоении представляется весьма актуальным. Познав сущность процессов, происходящих при мелиорации почв, можно избежать многих ошибок характерных для практики прошлого.
Зональные минеральные почвы имеют низкое содержание гумуса. Поэтому они требуют систематического внесения органических удобрений. В качестве органического удобрения в больших объемах используется торф. После завершения добычи торфа требуется проведение работ по рекультивации. Такие земли относятся к антропогенно нарушенным почвам, более трети из которых не рекультивируется. В то же время на данных почвах можно получать высокие урожаи сельскохозяйственных культур. Возможность этого доказана опытами и производственными посевами в Московской, Ленинградской, Кировской и других областях РФ и Белоруссии (Жагрин, Леуто, 1984).
К сожалению, многие агромелиоративные приемы освоения и окультуривания торфяных почв (торфовыработок) Северного Зауралья слабо увязаны с физическими и химическими процессами, протекающими после осушения. Поэтому обобщение имеющегося фактического материала по окультуриванию торфяных почв (торфовыработок) и познание направленности изменения свойств и процессов под влиянием различных агромелиоративных
приемов возделывания культурных растений и длительности использования почв представляется важной задачей.
Цель работы. Изучить влияние длительного сельскохозяйственного использования на свойства торфяных почв и плодородие торфовыработок.
Задачи исследования:
• изучить водно-физические и физико-химические свойства осушаемых торфяных почв при длительном выращивании кормовых культур;
• установить влияние глубокой вспашки на водно-физические и физикохимические свойства торфянисто-глеевой почвы;
• исследовать водно-физические и физико-химические свойства окультуренных выработанных торфяных почв;
• изучить мелиоративные режимы (водный, тепловой, питательный) торфовыработок.
Научная новизна. В подтаежной и лесостепной зонах Северного Зауралья (на примере Тюменской области) установлено влияние продолжительного сельскохозяйственного использования на изменение плотности, влагоемкости, кислотности и степени насыщенности основаниями торфяных почв. Изучены свойства торфянисто-глеевых почв подвергнутых припахиванию минеральной подстилающей породы.
Получены новые экспериментальные данные на выработанных торфяных почвах по показателям объемной и удельной массы, влагоемкости, кислотности и зольности. Установлено влияние величины оставшегося после выработки торфяного горизонта на плодородие и продуктивность торфяных почв.
Защищаемые положения:
- водно-физические и физико-химические свойства торфяных почв являются такими их функциональными свойствами, которые имеют временный характер и изменяются в зависимости от интенсивности воздействия многих факторов, определяющих развитие почв;

Выполненные нами расчеты показывают, что имеется тесная корреляционная связь между значением объемной массы и сроком окультуривания торфяной почвы: коэффициент корреляции снижается от пахотного (11=0,82) к подпахотному (11=0,54) слою.
Анализируя данные, полученные экспериментальным путем и расчетным методом мы пришли к следующим результатам, которые представлены в таблице 3.4.
Таблица 3.4 - Экспериментальные и расчетные значения объемной массы торфяной почвы на среднем торфе (Решетниково), г/см3
Глубина, м Данные До осушения Через 5 лет Через 13 лет Через 23 года
Эксперим. 0,126 0,187 0,193 0,238
0-0,1 Расчетные 0,148 0,164 0,196 0,236
Разница +0,022 -0,023 +0,003 -0,002
Эксперим. 0,122 0,154 0,215 0,222
0,1-0,2 Расчетные 0,133 0,152 0,189 0,234
Разница +0,011 -0,002 -0,026 +0,012
Эксперим. 0,131 0,151 0,197 0,200
0,2-0,3 Расчетные 0,139 0,151 0,175 0,205
Разница +0,008 0 -0,022 +0,005
Эксперим. 0,123 0,133 0,159 0,186
0,3-0,4 Расчетные 0,121 0,133 0,157 0,187
Разница -0,002 0 -0,002 +0,001
Эксперим. 0,126 0,135 0,153 0,176
0,4-0,5 Расчетные 0,125 0,134 0,153 0,176
Разница -0,001 -0,001 0
Наибольшие отклонения расчетных данных от экспериментальных прослеживаются в верхнем 0,3 метровом слое (-0,026; +0,022 г/см3). В нижних горизонтах отклонения минимальны (+0,002), либо отсутствуют. С возрастанием срока окультуривания (13 и 23 года) расхождения снижаются и стремятся к минимуму. А следовательно, на основании этого можно с помощью расчетного метода проследить как в дальнейшем будет изменяться значение объемной массы.
Воспользовавшись полученными уравнениями регрессии, нами был произведен расчет по возможному изменению объемной массы на ближайшие