Заболоченные минеральные земли. Для первоначального окультуривания выделяют три основные группы заболоченных минеральных земель:
1) земли начальных стадий заболачивания с дерно-вонподзолисто-глеевыми и дерново-темноцветно-глеевыми почвами различного механического состава, степени гумусированности и оподзоленности;
2) земли с хорошо выраженным процессом заболачивания, покрытые торфянисто — и торфяно-подзолисто — глеевыми и торфянисто-перегнойно-глеевыми почвами, слабо или хорошо насыщенными основаниями; почвообразующие породы различного механического состава и происхождения; мощность торфянистого или торфяного горизонта от 10 до 25 см;
3) земли с прогрессирующим процессом заболачивания, покрытые торфянисто — и торфяно-глеевыми почвами, не насыщенными и насыщенными основаниями; почвообразующие породы различного механического состава и происхождения; мощность торфянистого или торфяного горизонта от 25 до 50 см.
Слабо заболоченные минеральные земли первой группы обрабатывают в соответствии с технологическими схемами. Другие приемы окультуривания — известкование, внесение органических и минеральных удобрений и др. — применяют с учетом свойств почвы и требований возделываемых культур, изложенных в курсе Земледелия для сельскохозяйственных вузов.
Заболоченные минеральные земли с торфянистым или торфяным слоем почвы от 10 до 25 см обрабатывают по технологической схеме второй группы.
В зависимости от условий водно-минерального питания (слабо и хорошо минерализованными водами) применяют различные приемы первоначального их окультуривания.
На кислых почвах, питающихся слабо минерализованными водами, с наслойкой очеса и мало разложившегося мохового торфа очесный слой предварительно дискуют или фрезеруют. Затем проводят глубокую вспашку с захватом минерального грунта на 3—5 см, перемешивают выпаханный слой минерального грунта с торфянистым или торфяным горизонтом, известкуют и вносят минеральные удобрения. с учетом свойств почвы и состава возделываемых культур. Положительные результаты дает также бактериальное заражение почвы.
На почвах, относящихся к этой же группе земель, но образовавшихся в условиях увлажнения хорошо минерализованными водами, также производят вспашку с захватом минерального грунта и перемешивают его с органическим слоем; известкование не применяют, а минеральные удобрения вносят в соответствии с общепринятыми требованиями.
На сильно заболоченных минеральных землях третьей группы, находящихся в условиях обедненного или богатого водно-минерального питания (с преобладанием атмосферного или почвенно-грунтового водного питания) и покрытых торфянистым или торфяным слоем мощностью от 25 до 50 см, применяют в основном такие же способы первичной обработки и окультуривания почв, как на низиннных болотах первой и второй групп. Условия и агротехника применения микроудобрений на вновь осваиваемых заболоченных минеральных землях те же, что и на торфяных почвах.
Низинные болота европейской части нечерноземной полосы СССР в отношении применяемых способов первоначального их окультуривания можно свести в четыре основные группы.
1. Водораздельные и долинные, нормально зольные (до 10—15%) болота, увлажняемые минерализованными водами; торфы средне и сильно (разложившиеся; реакция слабокислая или нейтральная. Первичная обработка почвы выполняется по четвертой или пятой технологическим схемам.
2. Водораздельные нормально зольные болота, увлажняемые менее минерализованными водами; торфы слабо и средне разложившиеся; повышенная кислотность (pH 4,5—5). Первичная обработка почвы та же, что и для первой группы.
3. Обогащенные отложениями минеральных элементов притеррасные и склоновые низинные болота; торфы многозольные, средне и хорошо разложившиеся; кислотность близкая к нейтральной или щелочная. Первичная обработка почвы та же.
4. Низинные пойменные болота, обогащенные в различной степени минеральными наносами (илистыми или песчанистыми); торфы иловатые, средне и хорошо разложившиеся, зольность высокая, реакция слабокислая или нейтральная. Первичная обработка почвы та же.
Почвы низинных болот первой и четвертой групп приводят в культурное состояние с помощью надлежащего осушения и регулирования водного режима почвы в соответствии с требованиями возделываемых культур, применения системы обработки и системы удобрений для данных групп болот, возделывания первых культур с соблюдением передовых приемов агротехники. На этих почвах в большинстве случаев возделывают требовательные культуры (овощные, пропашные кормовые, технические и некоторые другие) с первого же года их освоения.
Почвы низинных болот второй группы нуждаются в проведении тех же мероприятий, которые были указаны для первой группы, но, кроме того, требуют некоторых дополнительных приемов. При выявлении повышенной кислотности почвы (pH солевой вытяжки 5 и ниже) в первый год культуры вносят известь в (соответствии с показателями кислотности.
Весьма важны специальные приемы, направленные на активизацию в торфяных почвах микробиологических процессов для более быстрого разложения торфа, его гумификации, образования подвижных форм питательных веществ (азота, зольных элементов). С этой целью производится бактериальное заражение почвы небольшими дозами навоза, фекалия или других органических удобрений, богатых полезной микрофлорой. Кроме того, применяют специальное бактериальное удобрение АМБ.
Современные машины и орудия обработки позволяют достигнуть весьма совершенного измельчения болотной дернины и волокнистого торфа и создать такое физическое состояние почвы, при котором ее окультуривание происходит в наиболее короткие сроки (1—2 года).
Низинные болота третьей группы встречаются довольно крупными массивами или участками в притеррасных, а иногда и в центральных частях. пойм многих рек и их притоков. Торфы этих болот сильно обогащены солями углекислой извести, фосфорнокислого железа, иногда теми и другими солями одновременно. Минеральная часть в торфах подобных болот составляет 20—40% веса абсолютно сухой массы. Более мелкие болота, обогащенные отложениями минеральных солей, встречаются в нижних частях склонов и в местах выхода на поверхность сильно минерализованных грунтовых вод. Это так называемые ключевые или висячие болота.
Для освоения таких почв необходимо, прежде всего, правильно расположить и устроить осушительную сеть, чтобы прекратить приток сильно минерализованных грунтовых вод на вновь осваиваемые площади. С этой целью закладывают один или несколько глубоких ловчих каналов. Весьма важно создать на этих болотах мощный, хорошо окультуренный пахотный слой, который будет прерывать восходящий капиллярный приток воды из нижележащих горизонтов и препятствовать дальнейшему засолению почвы.
На низинных болотах кальциевого и кальциево-железистого засоления для кислования почвы применяют физиологически кислые формы удобрений (суперфосфат, сернокислый аммоний) или специальные удобрения-подкислители и некоторые отходы химической промышленности (бисульфат натрия, ипритный огарок и др.).
Физиологически кислые формы минеральных удобрений и удобрения-подкислители смягчают и понижают щелочную реакцию торфяной почвы, значительно увеличивая подвижность азота и фосфора, делая их более доступными для усвоения растениями.
Переходные болота. По возрастающей трудности освоения и характеру применяемых способов первоначального окультуривания почв можно выделить три основные группы переходных болот.
1. Водораздельные и долинные, нормально зольные, смешанного водного питания (болота; мощность мохового очеса и слоя слабо разложившегося переходного торфа до 15—20 см; ниже залегают низинные торфы; кислотность поверхностных слоев торфа средняя (pH 4—5). Первичную обработку почвы выполняют по технологическим схемам 6 или 7.
2. Водораздельные и долинные, нормально зольные болота; водное питание то же, что и в первой группе; мощность мохового очеса и слоя слабо разложившегося переходного торфа до 30—40 см; ниже — низинные торфы; кислотность поверхностных слоев выше средней (pH солевой вытяжки 3,5—4,5). Технологические схемы первичной обработки почвы те же, что и в первой группе.
3. Водораздельные нормально зольные болота; в водном питании преобладает атмосферное; мощность мохового очеса и слоя слабо разложившегося верхового и переходного торфа 40—60 см и больше; ниже залегают переходные торфы на значительную глубину; кислотность поверхностных слоев высокая (pH солевой вытяжки 2,7—3,5). Первичная обработка почвы та же, что и в предыдущих группах.
На всех группах болот переходного типа необходимо возможно быстрее уничтожить или переработать покрывающий их слой очеса и слабо разложившегося переходного или верхового торфа, затрудняющего их сельскохозяйственное использование в первые годы освоения, улучшить коренным образом физические, химические и биологические свойства почв этих болот и повысить уровень эффективного плодородия.
Остановимся кратко на описании наиболее распространенных способов окультуривания почв переходных болот.
Окультуривание путем механического удаления очеса и слоя слабо разложившегося мохового торфа применяют на переходных болотах как с погребенной древесиной, так и без нее в поверхностных слоях торфяника при мощности слабо разложившегося торфо-мохового слоя до 40—60 см. Погребенные древесные остатки предварительно извлекают из залежи, собирают в валы или кучи и отвозят за пределы участка.
После полного удаления поверхностной торфо-моховой наслойки и обнажения нижележащих слоев низинного или переходного торфа с благоприятными техническими и физико-химическими свойствами окультуривание проводят в основном так же, как на низинных болотах первых двух групп. При этом важно наиболее рано провести зяблевую вспашку (летом или ранней осенью) и обязательно разделать пласты дисковыми боронами в осенний период, что необходимо для лучшего проветривания пахотного слоя и окисления в нем вредных записных соединений.
Если подстилочный моховой торф выработан неполностью (оставлен мощностью до 15—20 см), приемы первоначального окультуривания почвы аналогичны приемам, применяемым при способе окультуривания путем припахивания слоев низинного торфа.
Окультуривание путем припахивания слоя низинного торфа эффективно применяют на переходных болотах с маломощной наслойкой слабо разложившегося мохового торфа (до 15—20 см). Современные средства механизации (машины и орудия обработки почвы) позволяют осваивать переходные болота первой и второй групп и без предварительного удаления или уничтожения мохового очеса и частично слоя слабо разложившегося переходного или верхового торфа.
Последовательность приемов обработки почвы на этих болотах примерно такая:
1) разрыхление поверхности и измельчение торфо-мохового покрова рельсовой и тяжелой дисковой баронами на болотах с погребенной древесиной или фрезой болотной ФБ-1,9 в один-два прохода на не засоренных древесными остатками болотах;
2) уборка выкорчеванных рельсовыми боронами древесных остатков и прикатывание поверхности катком КВГ-2,5 для уменьшения толщины разрыхленного слоя;
3) зяблевая вспашка кустарниково-болотным плугом ПКБ-56 на глубину 30—35 см; 4) разделка пластов сразу же после вспашки тяжелыми дисковыми боронами в сцепе с зубовыми в два следа.
Перед дискованием пластов или после одного прохода дисковых борон вносят известь в дозах, зависящих от величины кислотности почвы. Для бактериального заражения почвы и усиления в ней микробиологических процессов весной вносят небольшую дозу навоза хорошего качества (8—12 т/га) и заделывают тяжелыми дисковыми боронами БДТ-2,2. Вместо навоза иногда применяют бактериальное удобрение АМБ. Минеральные удобрения перед посевом вносят в сочетаниях и дозах с учетом почвенных условий и требований возделываемой культуры.
На переходных болотах с мощной наслойкой слабо разложившегося переходного или верхового торфа (до 30—40 см) также можно применять описанный выше способ первоначального окультуривания почвы, но при условии использования более мощных орудий и машин обработки. К числу таких машин относятся: агрегат освоения земель (АОЗ) Института механизации и электрификации сельского хозяйства РСФСР (НИИМЭСХ), фрезмашина МПГ Калининского филиала Всесоюзного научно-исследовательского института торфяной промышленности, однокорпусный болотный плуг ПБН-100Б и др. Состав приемов первоначального окультуривания почв этих болот такой же, как и на болотах первой группы, но воздействие их должно быть значительно более интенсивным (увеличение доз извести и минеральных удобрений, большая продолжительность периода первоначального окультуривания и т. д.).
Окультуривание путем применения фекальных удобрений. Этот способ применяют на переходных болотах третьей группы с 1мощной наслойкой очеса и слабо разложившегося переходного или сфагнового торфа (40— 60 см и больше), а также на тех же болотах второй группы при меньшей мощности торфо-мохового слоя (до 30—40 см). При этом способе /пахотный слой приходится создавать в крайне неблагоприятных почвенных условиях, и здесь нельзя обойтись без специальных приемов окультуривания, одним из которых является внесение фекальных удобрений.
Первичная обработка почвы может быть примерно такая же, как и в предыдущем случае; ее проводят летом или ранней осенью предыдущего года. Известь в повышенных дозах в соответствии с кислотностью почвы (примерно 4—5 т/га) вносят сразу же после обработки и заделывают либо дисковыми боронами, либо болотной фрезой в один проход. После этого поле прикатывают тяжелым гладким жаткам.
Фекалии в жидком виде (разбавленные водой) или в виде торфо-фекальных туков и компостов вносят по 30—40 т/га. Вывозят эти удобрения чаще всего в начале или конце зимы (при неглубоком снежном покрове) и равномерно распределяют по поверхности. Последнее требование необходимо соблюдать, чтобы не получалось пестрых всходов из-за неравномерного развития растений.
При высоких дозах фекальных удобрений (40 т/га и больше) в первый год посева вносят только фосфор и калий — по 60—90 кг/га; при пониженных дозах фекальных удобрений (меньше 40 т/га) обязательно внесение и азотного удобрения — 40—60 кг/га азота.
Опыты на Мурманской сельскохозяйственной опытной станции (переходное болото третьей группы, после предварительного удаления слоя мохового очеса) выявили высокую эффективность известкования на сильнокислых торфяных почвах (pH 3,7—4,1) и внесения удобрений-нейтрализаторов в сочетании с 20 т/га фекальных удобрений. Например, урожаи овсяного сена в первый год культуры болота были при внесении полного минерального удобрения (PKN по 90 кг/га) — 8 ц/га; извести (5 т/га) + PKN — 45 ц/га; 5 т/га извести + 20 т/га фекалия + PKN — 60 ц/га.
Первоначальное окультуривание переходных и верховых болот с применением значительных количеств фекальных удобрений может широко применяться в северных районах и там, где есть возможность получить эти удобрения (вблизи городов и крупных населенных пунктов). Этот способ обеспечивает получение достаточно высоких урожаев возделываемых культур в первые же годы освоения названных болот и способствует быстрому улучшению свойств торфяных почв.
Окультуривание путем распределения на поверхности минерального грунта и перемешивания его с пахотным слоем (смешанный метод). При смешанном методе на поверхность вновь осваиваемых переходных болот второй и третьей группы (после надлежащей их подготовки) привозят 300—400 м3 и более глинистого или песчанистого грунта; этот грунт равномерно распределяют по поверхности и тщательно перемешивают на всю глубину пахотного слоя. В дальнейшем культура ведется в соответствии с той агротехникой, какая установлена для отдельных типов болот.
В практике земледелия нечерноземной зоны верховые и близкие к ним типы переходных (третья группа) болот обычно исключаются из освоения. В тех же случаях, когда они вкраплены в другие болотные массивы в виде небольших участков или освоение их вызвано необходимостью (площади вокруг крупных городов и промышленных центров), на них применяют специальные способы ускоренного окультуривания. К таковым относятся: распределение на поверхности минерального грунта, применение фекалий в сочетании с минеральным грунтом или в чистом виде, но в повышенных дозах (50—60 т/га и больше), предварительное удаление очеса и слоя слабо разложившегося сфагнового торфа, глубокая обработка в целях захвата нижних слоев торфа, лучших по своим свойствам, перемешивание их с пахотным слоем и др.
Остановимся на некоторых опытах по сравнительной оценке способов первоначального окультуривания почв переходных болот в условиях европейского севера.
Заслуживают внимания результаты четырехлетнего опыта Кемского болотного опорного пункта Беломорско-Балтийского комбината Карельской АССР на освоенном переходном болоте третьей группы.
В опыте, кроме известкования (3 т/га известковой муки) и глинования (100 и 200 м3/га) ежегодно вносили полное минеральное удобрение PKN из расчета по 60 кг действующего начала на 1 га и при крайне неблагоприятных почвенных условиях (слабо разложившийся сфагновый торф, pH солевой вытяжки 4) лучшие результаты получили при совместном внесении извести и глины.
В совхозе «Мурманск» Мурманской области на осушенном переходном болоте с мощностью торфо-мохового сфагнового слоя в 20—30 см в течение двух лет был проведен опыт по сравнительному испытанию известкования (1 т/га жженой извести) и распределения на поверхности песчаного грунта (300 м3/га). Ежегодно вносили полное минеральное удобрение — PKN (по 60 кг действующего вещества на гектар). Культура — овес на сено.
Результаты учета урожая овсяного сена в среднем за 2 года свидетельствуют о высокой эффективности известкования (прибавка урожая 30%) и о более слабом действии пескования (прибавка урожая 18%); совместное внесение извести и песка повышало урожай на 41%.
Изложенные и другие опыты по испытанию приемов улучшения торфяных почв переходных болот показали, что при возделывании многих культур — кормовых (многолетние травы, однолетние кормовые смеси, корнеплоды и др.), овощных (капуста, брюква, репа) и менее требовательных зерновых (ячмень, овес, озимая рожь) — вполне удовлетворительные результаты получаются при черном методе культуры болот с обязательным применением известкования и в случае Возможности фекальных удобрений. Пестование и глинование почвы на фоне известкования или известкования с внесением фекалий не сопровождалось сколько-нибудь значительными прибавками урожая, оправдывающими это мероприятие. Вместе с тем специальные исследования показали, что глинование и пескование оказывают, в сочетании с другими приемами (известкование, бактериальное заражение почвы и внесение необходимых удобрений), значительное влияние на улучшение теплового, водно-воздушного и питательного режимов торфяной почвы.
При смешанном методе не только повышается температура пахотного слоя торфяной почвы, но и смягчаются колебания минимальных температур на ее поверхности.
Привезенный на осушенные болота минеральный грунт способствует сохранению влаги в поверхностных слоях почвы и делает водный режим более устойчивым в засушливую погоду. Перемешивание пахотного слоя с песком или глиной улучшает физические свойства почвы и понижает ее кислотность, усиливает процессы разложения торфа и минерализации органической формы азота, что благоприятно сказывается на режиме азотного питания растений.
Особенное значение смешанный метод имеет при создании на освоенных болотах долголетних культурных пастбищ. Благодаря глинованию или пескованию увеличиваются грузоподъемность и устойчивость пастбищной дернины, повышается продуктивность угодья, улучшается состав и качество пастбищного травостоя и т. д.
Положительные стороны смешанного метода культуры болот могут сыграть очень важную роль на торфяных почвах при введении в культуру более требовательных к условиям возделывания сельскохозяйственных растений: овощных, пропашных кормовых, технических и некоторых зерновых.
Однако вопрос о применении смешанного метода культуры переходных болот в сочетании с другими приемами коренного улучшения свойств их почв, требует дальнейшего улубленного изучения и обоснования эффективности его применения в условиях крупного социалистического земледелия.