Болотные почвы разных типов различаются между собой не только по морфологическим признакам, но и по химическому составу и физическим свойствам.
Болотные верховые почвы отличаются высокой кислотностью, слабой насыщенностью основаниями и низким содержанием важнейших зольных элементов. Болотные низинные почвы, увлажняемые жесткими водами, в отличие от веховых болотных почв обладают слабокислой или даже нейтральной реакцией, высокой степенью насыщенности основаниями и большой обеспеченностью питательными веществами. Глеевые горизонты болотных почв по сравнению с торфяным горизонтом отличаются низким содержанием гумуса и азота. Кроме того, они харакреризуются неблагоприятными физическими свойствами.
Важной качественной характеристикой торфа является степень его разложения, которая определяется по относительному содержанию продуктов распада тканей, утративших клеточное строение. Степень разложения определяется специальными анализами на дисперсность торфа при высокой степени разложения и изучением растительных остатков под микроскопом. В полевых условиях степень разложения торфа можно определить глазомерно, пользуясь таблицей 1.
Торфа низинных и верховых болотных почв значительно различаются между собой по химическому составу и физическим свойствам (табл. 2).
Таблица 1
Признаки различной степени разложения торфа
| Степень разложения | Основные признаки состояния торфа | |
| в % | название степени | |
| 15 | Неразложившийся | Торфяная масса не продавливается между пальцами. Поверхность сжатого торфа шероховатая от остатков растений, которые хорошо различимы. Вода выжимается струей, как из губки, прозрачная, светлая |
| 15-20 | Весьма слабо разложившийся | Вода выжимается частыми каплями, почти образуя струю, слабо-желтоватая |
| 20-25 | Слаборазложившийся | Вода отжимается в большом количестве, желтого цвета, растительные остатки заметны хуже |
| 25-35 | Среднеразложившийся | Масса торфа почти не продавливается в руке, остатки растительности заметны; вода отжимается частыми каплями светло-коричневого цвета, торф начинает слабо пачкать руку |
| 35-45 | Хорошо разложившийся | Масса торфа продавливается слабо. Вода выделяется редкими каплями коричневого цвета |
| 45-55 | Сильно разложившийся | Масса торфа продавливается между пальцами, пачкая руку. В торфе заметны лишь некоторые растительные остатки. Вода отжимается в малом количестве, темно-коричневого цвета. |
| >55 | Весьма сильно разложившийся | Торф продавливается между пальцами в виде грязеподобной черной массы. Вода не отжимается. Растительные остатки совершенно неразличимы |
Таблица 2
Химический состав и физические свойства торфа
(по И. С. Лупиновичу и Т. Ф. Голуб)
| Показатели | Типы и виды болот | ||||
| низинные | переходные | верховые | |||
| пойменные | ольшаниковые | травяные | |||
| Степень разложения, в % | 30-60 | 40-60 | 25-40 | 20-45 | 5-50 |
| Зональность, в % | 8-20 | 13-25 | 7-20 | 5-10 | 2-5 |
| Азот общий, в % | 2,8-3,8 | 3,0-3,7 | 2,0-4,0 | 1,7-4,2 | 1,0-2,0 |
| P2O5, в % | 0,2-0,7 | 0,15-0,4 | 0,15-0,45 | 0,15-0,35 | 0,1-0,25 |
| K2O, в % | 0,1-0,3 | 0,1-0,2 | 0,02-0,3 | 0,05-0,2 | 0,04-0,08 |
| CaO, в % | 3,5-4,0 | 4,0-4,5 | 2,0-3,9 | 0,6-2,3 | 0,30-0,48 |
| pH водной вытяжки | - | 5,9-6,2 | 5,5-6,0 | 3,5-5,3 | 3,2-4,2 |
| Объемный вес | 0,17-0,27 | 0,14-0,23 | 0,11-0,17 | 0,11-0,16 | 0,04-0,08 |
| Влагоемкость, в % | 360-420 | 460-550 | 640-870 | 550-950 | 600-1200 |
Основная часть торфа (за исключением сильноразложившегося) представлена органическими соединениями, состав которых значительно изменяется в различных торфах. Общим является высокое содержание целлюлозы и гемицеллюлозы, лигнина и воскосмол. Более высокое содержание этих веществ в составе органического вещества верховых торфяных почв. Низинные торфяные почвы отличаются более высоким содержанием гумусовых веществ ( до 30% от общего С ) и в их составе гуминовых кислот.
Гумусовые вещества верховых торфов в большей части состоят из фульвокислот.
Зольность торфа низинных болотных почв значительно выше зольности торфа переходных и особенно верховых сфагновых торфяных почв. Если зольность торфа низинных болотных почв достигает 25%, то зольность верховых болотных почв не превышает, как правило 5-7%.
Наиболее важными составными частями золы являются элементы питания растений – фосфор и калий. Фосфор тесно связан с органическим веществом почв и может усваиваться растениями лишь по мере разложения последнего. Однако в торфе низинных болотных почв, особенно осоковых, иногда может накапливаться большое количество фосфора в виде вивианита, и в этом случае содержание Р2О5 резко увеличивается (0,5- 15%). Содержание извести (СаО) в болотных почвах подвержено значительным колебаниям. В почвах с увлажнением жесткими водами (низинные болота) содержание извести достигает 4 – 4,6% и даже 8%. В почвах же с увлажнением мягкими водами (верховые и переходные болота) количество извести не превышает 0,5% и только в некоторых хорошо разложившихся торфах достигает 1-1,5%. Все торфяные почвы характеризуются низким содержанием калия, хотя и в отношении этого эллемента в лучшую сторону выделяются низинные болотные почвы.
Содержание общего азота в болотных почвах в десятки раз выше, чем в дерново-подзолистых почвах, и значительно превышает содержание азота даже в таких богатых появах, как чернозем. В торфе низинных болотных почв содержится 3-4% азота, а в торфе верховых болотных почв - около 1-2%. Однако нужно помнить, что азот торфа, особенно сфагнового, очень медленно переходит в доступные для растений минеральные формы. Торф переходных торфяных болот по химическому составу (зольности, содержанию азота, фосфора, калия и др.) занимает промежуточное положение между торфами верховых и низинных торфяных болотных почв.
Важным показателем в химической характеристике торфа является реакция среды этих почв. Торф верховых болотных почв имеет высокую кислотность (рН 3-4). Наоборот, торф низинных болотных почв имеет слабокислую, нейтральную или слабощелочную реакцию.
Торф всех видов обладает высокой емкостью поглащения, но степень насыщенности основаниями у разных типов болотных почв неодинакова.У торфов низинных болотных почв она достигает 70-80% и даже 100%, а у торфов верховых болотных почв равна лишь 15-20%.
Физические ссвойства у различных торфов также неодинаковы. Влагоемкость торфа очень высокая , но она сильно изменяется в зависимости от типа болот. Торф низинных болот имеет влагоемкость 400-900%, переходных – 500-950%, верховых – 1000-1200%. Водопроницаемость торфа настолько незначительна, что позволяет считать его практически водонепроницаемым. Слабая водопроницаемость торфа обусловливает сохранение им влаги на выпуклых, сфагновых болотах. Вместе с тем торф обладает слабой теплопроводностью, ввиду чего торфяные почвы замерзают зимой на небольшую глубину, но и оттаивают весной очень медленно и с большим запозданием. Из других физических свойств торфа нужно отметить его малые удельный и объемный веса. Торф сфагновых болот имеет более низкий удельный вес (0,2-0,3), нежели торф низинных осоковых торфяников (1-1,5).
Высушенный торф, особенно сфагновый, слаборазложившийся,обладает способностью адсорбировать газы, в частности аммиак, что имеет большое значение при употреблении торфа в качестве подстилки для скота.
Сельскохозяйственное использование болотных почв и торфа
Болотные почвы, различающиеся по своеум гинезису, составу и свойствам, также имеют и различную ценность как сельскохозяйственные угодья. Более важными в сельскохозяйственном отношениии являются низинные болотные почвы, обладающие высокой зональностью, большим содержанием азота, а также благоприятной реакцией.
Использование болотных почв в сельском хозяйстве может идти в двух направлениях: 1) как источник органических удобрений и 2) как объект для освоения и превращения их в культурные угодья.
Способы применения торфа в качестве органических удобрений разнообразны; наибольшую ценность торф представляет при использовании его в виде различных компостов; торф можно вносить в почву непосредственно как удобрение и использовать для получения торфяного навоза.
Для непосредственного удобрения используется хорошо разложившийся торф низинных удобрений.
Торф для непосредственного внесения как удобрение после разработки тщательно проветривается с целью устранения избыточной влажности, усиления микробиологических процессов и окисления вредных закисных соединений. Торф сфагновых и гипновых болот не применяется в качестве непосредственного удобрения, так как он имеет кислую реакцию, слабо разлагается в почве и не оказывает положительного действия на урожай. Такой торф перед внесением в почву должен быть соответственно подготовлен. В земледелии существует два способа использования торфа: 1) в качестве подстилки на скотных дворах и 2) для приготовления компостов.
Для подстилки употребляется,как правило, малоразложившийся моховой торф, который хорошо впитывает навозную жижу и газы, устраняя тем самым потерю самых ценных компонентов удобрения (азота). Получающийся при этом торфяной навоз обладает более высокими удобрительными качествами, нежели соломенный.
Компостирование торфа – важный способ получения высококачественного органического удобрения. При компостировании к торфу добавляют известь, фосфоритную муку, растворимые минеральные удобрения или же биологически активные вещества (навоз, фекалии и т.д.).