Усиление биогенных процессов при осушении и сельскохозяйственном освоении почв не может не отразиться на составе их органического вещества. Его изучение в целинных и освоенных торфяных почвах проведено в России многими исследователями. Несмотря на различие методов, ими установлены общие закономерности изменения состава органического вещества торфа при сельскохозяйственной культуре на болотах.
В естественных условиях основная масса органического вещества торфа законсервирована. В мелиорированных почвах происходит его трансформация. Как было показано выше, увеличение численности микроорганизмов и напряженности биохимических процессов нарастает с севера на юг европейской территории России. Следовательно, интенсивность процессов превращения органического вещества торфа определяется в первую очередь географическим местоположением торфяника.
В суровых климатических условиях Кольского Севера даже длительное освоение торфяных почв приводит к незначительным изменениям органического вещества из-за слабого развития здесь биохимических процессов.
В Карелии эти изменения более значительны. В условиях Северо-Запада, Полесья и лесостепи изменения органического вещества выражены еще более четко и охватывают большую толщу почвенного профиля. Следовательно, интенсивность превращения органического вещества торфа нарастает при продвижении с севера на юг европейской части страны.
В конкретном почвенно-географическом районе интенсивность процессов превращения органического вещества определяется величинами рН и Еh, ботаническим составом торфа, исходной степенью его разложения на начало освоения, интенсивностью осушения, длительностью и характером использования почвы (продолжительностью лугового и полевого периодов). Превращение органического вещества идет более интенсивно в почвах со слабокислой реакцией, при глубоком осушении и использовании ее под пропашные культуры.
Исследованиями Н. М. Жмако и М. Д. Иоселевой установлено, что освоение почв сопровождается значительным разрушением и исчезновением углеводов как веществ, наиболее легкоразлагаемых микроорганизмами, и накоплением гумусовых веществ и битумов, более устойчивых против разлагающего действия микроорганизмов в условиях мелиорированной почвы.
И. С. Лупинович, И. С. Лупинович и Т. Ф. Голуб, Т. Ф. Голуб считают, что освоение торфяных почв приводит к усилению синтеза гумусовых веществ. Однако сам факт большего количества гумусовых веществ в освоенных почвах по сравнению с их целинными аналогами еще не свидетельствует об усилении процессов их синтеза в освоенных почвах. В. Е. Раковский с сотрудниками провели учет материальных потерь при воспроизведении торфообразовательного процесса в лабораторных и полевых условиях.
Они установили, что накопление гумусовых веществ носит относительный характер и объясняется при разложении торфа потерями других групп органического вещества, главным образом углеводов. Однако моделирование процессов в искусственных условиях не отражает всей сложности процессов, идущих в освоенной почве.
В нее ежегодно поступает свежее органическое вещество в виде корневых и пожнивных остатков. Хотя его количество несоизмеримо мало по сравнению с вековыми запасами органического вещества торфа, оно является источником для новообразования гумусовых веществ. Следовательно, характер изменения органического вещества в освоенной торфяной почве определяется как процессами трансформации органической массы, образовавшейся еще в естественных условиях болота, так и вещества, ежегодно поступающего в освоенную почву с пожнивными остатками.
По данным М. М. Кононовой, 2/3 новообразованных гуминовых кислот подвергаются минерализации. Поэтому количество новообразованных гумусовых веществ в освоенных почвах очень мало по сравнению с веществами, образовавшимися в целинной почве. Новообразованные вещества не могут компенсировать потерь, связанных с минерализацией. По этой причине в освоенной почве по мере «сработки» верхней части профиля на поверхность выходит органическое вещество нижних слоев, которое также включается в процессы трансформации.
Главными звеньями трансформации органического вещества являются минерализация и гумификация, которые и приводят к уменьшению его количества и изменению качественного состава.
Основным процессом превращения органического вещества торфяной почвы при длительном освоении является его минерализация. За 70 лет освоения почв Новгородской опытной мелиоративной станции (ОМС), Минской опытной болотной станции (ОБС) и Опытного поля Тоома большая часть органического вещества торфа была безвозвратно утеряна. За это время на почвах Новгородской и Минской ОБС мощность органогенного горизонта уменьшилась с 1,5—2,0 до 0,2—0,3 м, а на значительной площади на поверхность вышли подстилающие минеральные породы.