Опыты с многолетними травами

В 1985 году было проведено обследование выработанного торфяника с целью определения остаточного слоя торфяной залежи.

Так для метрового слоя торфяной залежи характерны небольшие значения объёмной массы и только в слое 0-20 см они имеют более высокие значения, возможно, за счёт присутствия здесь песчаной фракции. Остаточный слой торфа характеризуется слабокислой реакцией почвенного раствора и не нуждается в известковании. Содержание валовых фосфора, железа и кальция характеризуется неравномерным распределением по площади выработанного торфяника.

Таблица 20 Водно-физические свойства остаточного слоя торфа

Обеспеченность почв фосфором колеблется от низкой до повышенной, обеспеченность калием характеризуется как крайне низкая.

Таблица 21 Физико-химическая характеристика остаточного слоя торфа

Схема опытов

С целью изучения эффективности освоения выработанных торфяников под сельскохозяйственные культуры в 1985 году был заложен полевой опыт. Опыты закладывались в 4-х кратной повторности.

Дозы удобрений приведены в кг/га д.в. Общая площадь делянки составляла 66 м , учетной - 50 м . Состав травосмеси: костер безостый - 15 кг/га, овсяница луговая - 10 кг/га, тимофеевка - 8 кг/га. Норма высева - 33 кг/га. Посев выполнен беспокровно в первой декаде августа.

Дружные и ровные всходы появились на 6 день после посева. Полное появление всходов наблюдалось на 8 день. Минеральные удобрения были внесены в виде аммиачной селитры, двойного гранулированного суперфосфата, хлористого калия, микроудобрения - в виде медного купороса, сернокислого цинка и борной кислоты.

Общетехнические и физико-химические свойства торфов

Участок исследований сложен древесным и древесно-травяным хорошо разложившимся торфом (40-60%) мощностью 0,5-1,5 м. Зольность его составляет 7,5-15,0%. Пахотный горизонт остаточного слоя торфа морфологически отличается от нижележащей толщи комковатой структурой и более темной окраской. Агрохимическое обследование опытного участка до внесения удобрений показало, что обеспеченность остаточного слоя торфа подвижным фосфором низкая, калием преимущественно очень низкая, иногда средняя и высокая. Неравномерность распределения в почвах калия, возможно, объясняется тем, что при зимней вывозке торфа для предотвращения его промерзания применяется хлористый калий, который частично остался на поле и создал агрохимическую неоднородность. ва торфа при выращивании сельскохозяйственных культур.

Количество нитратного азота не превышало 0,4-1,5, аммонийного - 1,5-7,0 мг/100 г почвы, рН среды изменялось в пределах 6,1-6,3. По данным весеннего агрохимического картирования было отмечено увеличение

количества питательных элементов по всем вариантам опыта (табл. 22). Это свидетельствует об усиливающейся минерализации органического вещества.

Содержание общего углерода в торфяном профиле изменяется от 14,63 до 34,49% от массы сухого вещества.

В составе органического вещества остаточной торфяной залежи преобладают гуминовые кислоты. Их содержание по профилю изменяется от 35,53% в слое 0-10 см до 54,48% на глубине 70-80 см, оставаясь практически на таком уровне до подстилающей породы.

Содержание фульвокислот в 2-4 раза меньше, чем гуминовых кислот и составляет 12,41-21,48% от Собщ. Следует отметить повышенное содержание гуминовых кислот в торфяной залежи по сравнению с ранее полученными результатами по аналогичным торфам Западно-Сибирского региона (Славнина, Инишева, 1987;

Инишева, Дементьева, 2000). Это можно объяснить активизацией процесса гумификации в окислительных условиях, которые создаются в профиле при подстилании торфяной залежи грунтами лёгкого механического состава. Параллельно с увеличением содержания гуминовых кислот в торфянике происходит снижение трудногидролизуемых веществ (целлюлозы).

В остаточной торфяной залежи среди фракций гуминовых кислот доминирует третья фракция (16,61-28,59% от Собщ), устойчивая к биохимической деструкции. Отмечается также повышенное содержание второй фрак-

ции гуминовых кислот (14,49-20,23%), связанной с кальцием, которая соответствует содержанию «серых» гуминовых кислот (табл. 23). По- видимому, появление в торфянике второй фракции гуминовых кислот обусловлено накоплением в торфяной залежи валового кальция.

Таблица 23 Фракционный состав гуминовых кислот в исследуемом торфянике, % от Собщ

Примечание: ГК - гуминовые кислоты; ФК - фульвокислоты.

Таким образом, особенности химического состава растений- торфообразователей являются основным фактором в формировании фракционного состава ОВ торфяного профиля.

В остаточной торфяной залежи содержание общего азота изменяется в пределах 0,63-2,76% от а. с. в. (табл. 24), равномерно снижаясь с глубиной. Органический азот представлен преимущественно фракцией негидролизуемого азота (70-87% от Кобщ), при этом относительная величина негидролизуемого остатка мало изменяется по торфяному профилю.

Содержание трудногидролизуемого азота в торфянике изменяется от 1,51 до 8,49% , а легкогидролизуемого от 6,88 до 19,90% от Кобщ. Содержание минерального азота невелико, и его пределы составляют 0,59-2,58% от Кобщ. Таким образом, генетические условия торфяника (более лёгкое сложение, хорошая дренируемость) и его рекультивация обуславливают оптимальный водно-воздушный режим для более активного накопления лег когидролизуемой и минеральной фракций азота.

Рассмотрим гидрологические особенности объекта. Мелиоративное состояние массива характеризуется прежде всего неравномерностью осушения. В связи с подъемом уровня воды в р. Томи в период весеннего половодья и слабым уклоном русла р. Черной, отмечается подпор воды в осушительной сети и, как следствие, подтопление карт 1, 2, 12, 20, 21, 24 (рис. 33), расположенных в восточной и южной частях участка, с которых вода с поверхности сходит лишь в конце июня - середине июля.

Таблица 24 Фракционный состав азота исследуемого торфяника

Примечание: а.с.в. - абсолютно сухое вещество, №бщ - общий азот, Ммин - минеральный азот, Not - легкогидролизуемый азот, №т - трудногидролизуемый азот, Nto - негидролизуемый азот

Кроме того, вследствие плохой планировки поверхности на всем участке имеется много понижений, заполненных водой в течение всего вегетационного периода. На прилегающих территориях формируется постоянно-избыточное и длительно-избыточное увлажнение. Это приводит к угнетению сеяных трав и появлению болотной растительности. На повышенных элементах рельефа в центральной и северной частях участка травы испытывают недостаток увлажнения (карты 5, 4, 9, 10, 14 на рис. 32). В угнетенном состоянии находится растительность на участках, где торфяной слой отсутствует, и на поверхность выходят песчаные подстилающие породы.

Для проведения опыта был выбран участок с довольно однородными условиями по мощности остаточного слоя торфа, выравненности поверхности, ботаническому составу торфа.

Целью исследований являлось изучение динамики водно-воздушного режима, динамики питательных элементов, агрохимических характеристик торфяного слоя, химического состава дренажного стока, биологической активности и урожайности многолетних трав.

Влажность почвы определялась термостатновесовым методом согласно ГОСТ 19723-74. Образцы отбирались по слоям 0-5; 5-10; 10-20;...; 0-100 см по фазам развития растений и после укосов (8 сроков отбора).

Объемный вес был определен методом объемного кольца АМ-7, удельный вес - пикнометрическим методом.

В сырых образцах в лаборатории общих анализов СибНИИТ определялись: аммонийный азот (ГОСТ 26489-85); нитратный азот (ГОСТ 2648885); подвижный фосфор и обменный калий по Кирсанову (ГОСТ 2620784); водорастворимый углерод по Тюрину (Аринушкина,1970); рН сол (ГОСТ 26483-85).

Отбор образцов для определения динамики питательных элементов производился одновременно с отбором проб на влажность по слоям: 0-20; 20-40; 40-60; 60-80; 80-100 см.

Анализ функциональных групп микроорганизмов (аммонификаторы, нитрификаторы, олигонитрофилы, денитрификаторы, грибы и микроорганизмы, растущие на крахмало-аммиачном агаре), разложение клетчатки определялись по методикам Института микробиологии АН РАН интенсивность дыхания почвы - по Б.Н. Макарову (1957). Отбор проб на микробиологический анализ производился параллельно с отбором проб на химический анализ.

В течение вегетационного периода два раза в месяц отбирались дренажные воды на общий химический анализ в осушительных и магистральных каналах. Анализ выполнялся лабораторией Томского филиала «Союз- гипроводхоз» по методикам (Резников и др.,1970). На магистральных ка

налах были оборудованы гидрометрические створы. В весенний период расходы воды замерялись вертушкой ГР-21, в летне-осенний период - поплавками.

Урожай учитывали методом сплошного скашивания в фазу колошения трав на всех вариантах и повторностях опыта. Результаты опыта были обработаны вариационно-статистическим и дисперсионным методами (Доспехов, 1973).