Наименьшее количество валового магния характерно для верховой почвы, а наибольшее его содержание приурочено к профилю низинных почв. В верховых и обедненных низинных торфяных почвах максимальное содержание магния характерно для самого верхнего слоя, состоящего главным образом из живых растений, и является, следовательно, результатом ярко выраженной биологической аккумуляции элемента живыми растениями-торфообразователями. Она отчетливо прослеживается и в низинной почве.
Во всех торфяных почвах преобладающей формой аккумуляции магния является форма обменного катиона (в особенности в почвах верховых болот). В обедненных низинных торфяных почвах, имеющих значительно большую зольность по сравнению с почвами верховых болот, магний аккумулируется и в необменной форме. Особенно отчетливо увеличение содержания этой формы магния наблюдается для нижних горизонтов низинных обедненных торфяных почв, имеющих контакт с минеральной породой и отличающихся повышенной зольностью. В низинных типичных торфяных почвах значительная часть магния аккумулирована также в необменной форме.
Магний входит в состав кристаллической решетки многих минералов почвы, как первичных (слюда), так и вторичных (группа монтмориллонита). Необменный магний в торфяных почвах, очевидно, заключен в кристаллической решетке минералов, привнесенных в толщу торфяной почвы с поверхностно-стоковыми водами и атмосферной пылью. Синтез вторичных глинистых минералов в ходе болотного процесса почвообразования даже в высокозольных торфяных почвах сомнителен.
Количество водорастворимых соединений магния нарастает от торфяных почв верховых болот к торфяным почвам низинных болот. Однако в процентах от валового количества магния эта форма преобладает в торфяных почвах верховых болот. Это и предопределяет значительные размеры отчуждения магния в процессе перехода торфообразователей в торф. В этих условиях растения могут страдать от недостатка магния как элемента питания.
В низинных освоенных торфяных почвах растения также могут испытывать недостаток магния как элемента питания. Если отношение обменных Са : Мg в черноземах составляет 1 : 5, в дерново-подзолистых почвах 1 : 10, то в низинных торфяных почвах 1 : 15, 1 : 25.
Калий. Является одним из основных элементов питания. Валовое содержание калия в литосфере составляет 2,50 %.
Общее содержание калия в торфяных почвах очень низкое, а в исследованных нами колеблется от 0,015 до 0,39 % на сухой торф. Максимальное его количество приурочено к самому верхнему слою, к живым растениям-торфообразователям и является следствием ярко выраженной биологической аккумуляции.
Запасы калия во всех типах торфяных почв крайне низкие. Валовые запасы калия составляют от 60 до 434 кг/га в слое 0—20 см, от 128 до 786 кг/га — в слое 0—60 см и от 180 до 1100 кг/га — в метровом слое торфяных почв. Эти почвы намного беднее калием, чем минеральные. Запасы доступных растению форм калия очень низки. После освоения торфяных почв природных запасов калия хватает на создание не более двух-трех урожаев. Следовательно, на торфяных почвах острая необходимость во внесении калийных удобрений возникает с первого же года сельскохозяйственной культуры, так как растения без этих удобрений не дают урожая.
Во всех подтипах торфяных почв калий находится преимущественно в водорастворимой и обменной формах. Необменные формы калия, а также калий, входящий в кристаллическую решетку минералов, может реально существовать только в заиленных торфяных почвах или минералах, привнесенных на поверхность болота с атмосферной пылью.
Максимальное количество водорастворимых соединений калия сосредоточено в живых растениях-торфообразователях. После отмирания растений калий может переходить в обменное состояние, либо перехватываться новыми поколениями растений, либо отчуждаться из почвенного профиля. Ниже живого слоя растений большая часть калия находится в форме обменного катиона.
Наряду с существованием водорастворимых и обменных форм часть калия аккумулирована и в необменной форме. Это показано в работах И. П. Вильгусевич, Ю. Т. Коробченко и С. Т. Вознюк, Ю. Т. Коробченко, И. Н. Скрынниковой, В. Н. Ефимова и И. Н. Донских, Ф. Н. Дудинец, 3. А. Хапкиной и А. С. Мееровского. Особенно велика доля необменного калия в высокозольных заиленных почвах, имеющих значительную минеральную часть, способную фиксировать калий.
В верховых торфяных почвах преобладающая часть калия аккумулирована в водорастворимой и в обменной формах. Однако в самой верхней части профиля калий может находиться и в необменной форме. Подобная аккумуляция объясняется наличием калийсодержащих минералов, привнесенных с атмосферной пылью на поверхность торфяной почвы.
Количество атмосферной пыли на ранней стадии формирования торфяников было значительно меньше. Количество необменного калия в нижних слоях этих почв ничтожно мало. В низинных обедненных торфяных почвах, характеризующихся большей зольностью торфа, значительная часть калия аккумулируется в форме малоподвижных соединений и в обменной форме. Количество водорастворимых соединений калия в этих почвах, за исключением верхнего растительного слоя, очень мало.
В низинных типичных торфяных почвах доля необменного калия достигает 60—80 %, а обменного — только 30—35 % от валового количества.
Однако подлинно необменный калий может существовать только в пойменных или делювиально-заиленных торфяных почвах, имеющих глинистые минералы, способные необменно фиксировать калий. Во всех остальных торфяных почвах так называемый необменный калий образуется во время летней подсушки при взаимодействии с органическими коллоидами. Характер такой фиксации калия непрочен и объясняется защитным действием минеральных коллоидов, блокирующих растворимые соединения калия с гумусовыми кислотами и переводящих их в неподвижное состояние.
При увлажнении торфа калий из этих соединений легко дефиксируется и переходит в подвижное состояние. Само понятие необменный калий для торфяных почв (исключая заиленные) условно. Преобладающая часть калия в торфяных почвах, даже так называемого необменного, легко переходит в подвижную форму, доступную для питания растений.
Натрий. Натрий причисляют к балласту в растении. В то же время для галофитов он необходим. Валовое содержание в литосфере составляет 2,5 %. Содержание натрия в большинстве торфяных почв очень низкое: от 0,016 до 0,083 % на сухой торф, меньше всего в верховых, больше в низинных торфяных почвах.
В верхних слоях торфяных почв наблюдается отчетливая аккумуляция натрия. Природа этой аккумуляции неясна. Возможно обогащение верхнего слоя торфа за счет импульверизации солей в приморских районах. Не исключена и возможность «активного» захвата натрия растениями и его биологической аккумуляции, так как при явном недостатке калия в растении натрий может заменить его отдельные функции (оводненность клеток и др.).
Верхняя часть профиля всех почв обогащена водорастворимыми соединениями натрия.
Дундас Самес пишет, что при удобрении ряда культур (сахарная свекла, хлопчатник, кормовые корнеплоды, капуста) половина нормы калия может быть заменена натрием без снижения урожая, а дополнительное внесение натрия на фоне калия, по его данным, может увеличивать урожай, на 15—30 %.
В верховых торфяных почвах основная часть натрия находится в форме водорастворимых соединений и обменного катиона. Значительная часть его в этих почвах аккумулируется в форме необменных малоподвижных соединений, входящих, очевидно, в состав минералов, привнесенных с атмосферной пылью. Природа необменных форм натрия неизучена.
В низинных обедненных и низинных торфяных почвах основная часть натрия находится в необменном состоянии при значительном содержании водорастворимых и обменных его форм.
Сера. Среднее содержание серы в нормальнозольных верховых торфяных почвах составляет 0,3—0,5 %, в низинных — 0,2—0,8 % SO3 на сухой торф. Количество серы резко увеличивается (до 2—5 %) в торфяниках приморских районов, а внутри континента — на границе с сульфатсодержащими породами. По данным И. И. Лиштвана и Н. Т. Короля, в нормальнозольных торфах большая часть серы (до 77 %) входит в состав органического вещества, сульфатная сера составляет 11—15 %, сульфидная — 8—11%. Минеральные соединения серы в форме сульфидов аккумулируются в нижней части профиля почв (зона восстановления). При взаимодействии сероводорода с двухвалентным железом образуется сульфид железа, не растворяющийся в воде и имеющий вид черного осадка. Количество сульфатной серы увеличивается в низинных, особенно высокозольных, торфяных почвах.