Болотные почвы и мероприятия по их рациональному использованию

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.П.ОГАРЕВА»

АГРАРНЫЙ ИНСТИТУТ

Кафедра почвоведения, агрохимии и земледелия

 

 

 

Курсовая работа

по дисциплине: «Почвоведение»

на тему: «Болотные почвы и мероприятия по их

рациональному использованию».  

Содержание

 

Введение

1. Условия почвообразования
0. 1.1 Характеристика почв
0. 1.2 Агрохимический состав
0. 1.3 Гранулометрический состав
0. 1.4 Химико-физические свойства

2. Мероприятия рационального использования болотных почв

2.1 Использование торфа

2.2 Норма осушения

2.3 Осушение и обработка  болотной почвы

2.4 Выделение болотных  почв в самостоятельный тип

3. Охрана болотных почв

Заключение

Список используемых источников 
Введение

Болотные почвы относятся к интразональным, то есть не образуют самостоятельной почвенной зоны, а распространены среди зональных почв, и встречаются во многих зонах. Основные их площади (около 70 млн. га) находятся в тундровой и таежно-лесной зонах России. В более южных зонах они распространены значительно меньше, где приурочены в основном к поймам рек и отличаются зональными особенностями.

Образование и развитие болотных почв связано с избыточным увлажнением, возникающим под воздействием поверхностных или грунтовых  вод. Причинами поверхностного переувлажнения может быть застаивание воды в понижениях рельефа (западины, котловины) при ее накоплении за счет поверхностного стока с окружающих повышенных участков. Вода может застаиваться и на равнинных территориях при отсутствии или слабом проявлении поверхностного стоки и наличии водоупорных горизонтов в толще почвы или почвообразующей породе.

Например, в случае развития почв на двучленных отложениях с песчано-супесчаной верхней толщей и подстиланием тяжелыми покровными или моренными слабоводопроницаемыми породами. Переувлажнение почв возникает также при близком залегании к поверхности грунтовых вод. При насыщении почвенных горизонтов до полной влагоемкости создаются условия для появления и развития приспособленной к переувлажнению болотной растительности и образования болотных почв. Болотные почвы формируются при развитии двух процессов - торфообразования и оглеения. Их часто объединяют под названием «болотный процесс».

 

1. Условия почвообразования
1. Характеристика почв

Болотные почвы наиболее распространены в тундровой и таежно-лесной зонах. Встречаются они также в лесостепной и других зонах. Общая площадь болотных почв в таежно-лесной и тундровой зонах составляет около 100 млн. га. Болотные почвы образуются вследствие заболачивания суши или заторфовывания водоемов. Болотный процесс почвообразования характеризуется торфообразованием и оглеением минеральной части почвенного профиля. Развивается он только при условии избыточного увлажнения.

Торфообразование происходит при накоплении неразложившихся или полуразложившихся растительных остатков в результате плохо выраженных процессов гумификации и минерализации растительности. Следствием торфообразования является консервация элементов зольного питания. Она заключается в том, что питательные вещества, поглощенные растениями, по причине слабой минерализации растительных остатков не переходят в доступные для других поколений растений формы.

Оглеение представляет собой биохимический процесс  превращения окисного железа в закисное и происходит под действием анаэробных микроорганизмов, отщепляющих от окисных форм соединений часть кислорода.

Различают три вида минерального питания болот — атмосферный, атмосферно-грунтовый и аллювиально-делювиальный. В зависимости от типа питания и условий образования формируются верховые, низинные и переходные болота, различающиеся как составом растительности, так и почвами.

Верховые болота образуются из переходных болот или при непосредственном заболачивании суши атмосферными или мягкими грунтовыми водами. Располагаются верховые болота обычно на плоских, плохо дренированных элементах рельефа с бедными почвами. Содержание растворенных в воде верховых болот питательных веществ очень незначительно, поэтому в таких условиях развивается крайне нетребовательная к элементам питания растительность.

Низинные болота образуются в пониженных элементах рельефа, при заболачивании суши жесткими грунтовыми водами или заторфовывании водоемов. В таких водах достаточное количество питательных веществ, поэтому на низинных болотах хорошо развиваются злаки, осоки, зеленые мхи, из древесных пород — черная ольха, береза, ива и т. д. В связи с этим различают зелено-мховые, ольшаниковые, осоковые низинные болота и другие.

В процессе развития низинные болота превращаются в другие типы болот. Происходит это потому, что верхняя часть торфа при нарастании постепенно отрывается от жестких грунтовых вод и питание растений начинает осуществляться за счет мягких атмосферных осадков. В связи с этим меняется состав растительности и низинное болото превращается в переходное.

Переходные болота образуются из низинных или формируются, непосредственно при заболачивании суши, когда увлажнение осуществляется попеременно жесткими и мягкими водами. По составу растительности переходные болота занимают промежуточное положение между верховыми и низинными, приближаясь больше к верховым. Переходные болота, в свою очередь, при дальнейшем развитии еще больше отрываются от грунтовых вод и превращаются в верховые.

Превращение водоемов в болота происходит стадийно. В начале заболачивания на дне водоема откладывается ил, который приносится с окружающих возвышенностей талыми снеговыми водами и атмосферными осадками. К этому илу примешивается ил, попадающий в воду при размывании берегов. В результате этих многолетних отложений водоем постепенно мелеет.

На второй стадии водоем заселяется планктонными (взвешенными в воде) организмами, преимущественно водорослями и ракообразными. После отмирания они смешиваются с илом на дне водоемов, увеличивают общую массу отложений и еще больше способствуют их обмелению.

Одновременно со второй происходит и третья стадия — берега и прибрежные пояса водоемов зарастают  растительностью, прикрепляющейся к прибрежным и донным отложениям. После отмирания растения опускаются на дно, разлагаются в анаэробных условиях и образуют торф.

В связи с отложением торфа происходит постепенное обмеление водоема, растительность все дальше и дальше перемещается от берега к середине, что со временем приводит к полному его зарастанию и заторфовыванию. Наконец, наступает последняя, четвертая, стадия, когда водоем превращается в травяное или осоковое болото.

Заторфовывание происходит тем быстрее, чем мельче водоем и чем спокойнее в нем вода. Процесс образования болот широко распространен в зоне ледниковых отложений, где много мелких озер, ручьев и рек с медленно текущей водой.

Почвы низинных болот имеют нейтральную или слабокислую реакцию, содержат большое количество азота, высокозольные, с низкой влагоемкостью. Почвы верховых болот, наоборот, кислые, содержат значительно меньше азота, малозольные, но очень влагоемкие. Почвы переходных болот имеют промежуточные свойства.

Торф низинных болот обладает лучшими физико-химическими свойствами: имеет высокую степень разложения, зольность его достигает 25 % и более, содержание азота — 3—4 %, реакция слабокислая. Содержание фосфора сравнительно невелико и колеблется в широких пределах — от 0,15 до 0,45%. Все торфяные почвы, бедны калием.

Торф верховых болот характеризуется меньшей степенью разложения, его зольность не превышает 5%, он беден элементами питания, реакция сильнокислая.

Торф всех видов болот  имеет высокую емкость поглощения, но степень насыщенности основаниями  у низинных торфов достигает 70—100 %, а у верховых — не превышает 15—20 %. Для торфа характерна очень высокая влагоемкость, но особенно она велика у верхового — 600—1200 %. С увеличением разложения влагоемкость торфа понижается.

Болотные почвы классифицируют по двум признакам: по принадлежности к тому или иному типу болота, а в пределах одного типа — по мощности торфяного горизонта. По первому признаку выделяют болотные верховые и болотные низинные почвы, а по второму — торфяно-глеевые и торфяные почвы. Кроме того, в типе верховых болотных почв выделяют род переходные болотные почвы, которые близки по свойствам к верховым и низинным болотным почвам.

Торф и болотные почвы широко используются в сельском хозяйстве: торф — как источник органических удобрений, а болотные почвы после окультуривания — как сельскохозяйственные угодья. В чистом виде в качестве непосредственного удобрения применяется торф низинный, хорошо разложившийся. Моховой торф верховых болот используется для подстилки в скотных дворах. Последующее компостирование с известью, фосфоритной мукой и другими минеральными удобрениями повышает его качество как удобрения.

Наиболее ценны для освоения почвы низинных болот. После осушения и проведения культуртехнических и агротехнических мероприятий они становятся высокопродуктивными сельскохозяйственными угодьями, которые используются под пашню, сенокосы, пастбища.

 

2. Агрохимический состав

 

Известно, что почва образуется в результате длительных процессов  изменения материнской (почвообразующей) породы и содержит продукты выветривания этих пород, а также продукты разложения растительных и животных организмов. Такое сочетание продуктов выветривания и продуктов разложения образует чрезвычайно сложный химический состав и большое многообразие содержащихся в почве химических элементов. 
В составе почвы обнаружены почти все известные химические элементы, но практический интерес представляют лишь немногие из них, необходимые для питания растений.

В основном в состав почв входят следующие элементы (в % к  валовому количеству): кислород (содержится преимущественно в органическом веществе) - 55; кремний (значительная часть в кварце) - 20; углерод (в гумусе, органических остатках) - 2; водород (больше в гумусе) - 5; азот (в основном в гумусе) -0,1; фосфор (в гумусе, в минеральной части) - 0,08; сера (в гумусе) - 0,04; железо - 2; кальций - 2; магний - 0,6; калий - 1; натрий - 1. 
При возделывании сельскохозяйственных культур необходимо знать не только содержание основных элементов питания в почвах, но и в каких соединениях они присутствуют, содержатся ли они в доступной для растений форме. Все эти вопросы изучает наука агрохимия, которая вооружает земледельца необходимыми знаниями.

Агрохимический состав почв очень  разнообразен. Он зависит, прежде всего, от естественного плодородия почв, т. е. от зоны, в которой находится  данная почва (зональный тип почв).

В пределах нашей страны выделяют пять основных почвенно-климатических зон, в которых развиваются следующие типы почв: подзолистые и дерново-подзолистые, черноземы, каштановые, сероземы, почвы влажных субтропиков (красноземы и желтоземы). Кроме того, выделяются разнообразные болотные почвы, почвы речных долин, горные почвы.

Почвы далеко не равноценны по плодородию, и агрохимический состав их очень  различен. К примеру, общее содержание основных элементов азота, фосфора  и калия в пахотном слое дерново-подзолистых  почв в среднем составляет (в процентах): азота - 0,04 - 0,13, фосфора (в окислах) -0,02-0,15, калия (в окислах) -0,5-2,5, а в низинных торфах с травяной растительностью количество азота в десятки раз, фосфора в 2-5 раз больше, а калия в несколько раз меньше. Резко отличается содержание азота, фосфора и калия в почвах с разным механическим составом: например, в глинистых почвах, как правило, больше азота, чем в легкосуглинистых, а последние богаче песчаных. Это различие усиливается под влиянием естественной растительности.

Под хвойным лесом почвы бедны  азотом, а в лиственных лесах, наоборот, содержание последнего выше, особенно если в них растет ольха, на корнях которой обитают клубеньковые бактерии, фиксирующие азот. Почвы смешанных  лесов имеют более высокий  общий запас азота в слое 30 и 50 см. В почвах болотного типа с низинным торфом количество азота, как это указывалось раньше, во много раз больше, чем в минеральных почвах.

Общие запасы питательных веществ  в почве достаточно высоки. Чтобы  иметь об этом представление, для наглядности произведем следующий расчет.

Обрабатываемый слой почвы в 30 см на площади 1 тыс. м2 имеет вес 300 тыс. кг. В этом слое дерново-подзолистые  почвы содержат: азота - до 390 кг, фосфора - до 450, калия - до 7500 кг. Еще больший  запас питательных веществ содержится в корнеобитаемом слое. Необходимо иметь в виду, что корневая система овощных культур, например томатов, проникает за пределы 30-сантиметрового слоя. Для того чтобы оценить, насколько велики эти запасы, можно привести количество питательных веществ, которое выносят из почвы растения при получении средних урожаев. Так, например, растение томата при урожае 6 кг/м2 выносит в среднем с площади 1 тыс. м2: азота - 19 кг, фосфора - 2,8 кг, калия - 30 кг. Таким образом, казалось бы, что в обрабатываемом слое почвы запасы питательных веществ обеспечат на многие десятилетия потребности выращиваемых культур.

Однако в действительности дело обстоит далеко не так. Получить хороший  урожай только за счет естественных запасов  почвы, не пополняя их за счет удобрений, практически невозможно, тем более на вновь осваиваемых почвах. Это объясняется прежде всего тем, что основная масса питательных веществ почвы находится в форме запасов, недоступных для использования растениями. Легкодоступных питательных веществ в десятки и сотни раз меньше, чем их общие запасы.