Какие вещества содержаться в торфе
Торфяной среднеразложившийся горизонт дерново-подзолистой грунтово-оглеенной почвы
Добыча торфа в северной Германии
Торфяные таблетки с рассадой
Торф (устар. турф[1]) — осадочная рыхлая горная порода, находящая применение как горючее полезное ископаемое. Образовано скоплением остатков мхов, подвергшихся неполному разложению в условиях болот. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф.
Содержит 50—60 % углерода. Теплота сгорания (максимальная) — 24 МДж/кг. Используется комплексно как топливо, удобрение, теплоизоляционный материал и в других целях. Торф также является важным газоносным материалом.
Запасы торфа в мире[править | править код]
По разным оценкам, в мире от 250 до 500 млрд тонн торфа (в пересчёте на 40 % влажность), он покрывает около 3 % площади суши. При этом в северном полушарии торфа больше, чем в южном; заторфованность растёт при движении к северу и при этом возрастает доля верховых торфяников. Так, в Германии площади торфяников занимают 4,8 %, в Швеции — 14 %, в Финляндии — 30,6 %. В России доля занятых торфяниками земель достигает 31,8 % в Томской области (Васюганские болота) и 12,5 % — в Вологодской. Также большое количество залежей торфа есть в Республике Карелия, Республике Коми, ряде западных областей (особенно в Рязанской, Московской, Владимирской областях). Достаточные запасы торфа имеются на Украине (месторождение Морочно-1). Также большие запасы торфа имеются в Индонезии, Канаде, Белоруссии, Ирландии, Великобритании, ряде штатов США[2].
По оценкам канадской Peat Resources (2010 год), на первом в мире месте по запасам торфа (170 млрд т) — Канада, на втором — Россия (150 млрд т)[3].
Возобновление торфа в России оценивается в 260—280 млн тонн в год[4].
Торфяная земля[править | править код]
Из верхового, реже из низинного разложившегося торфа заготавливаются торфяная земля и торфяной перегной, используемые в садоводстве и декоративном цветоводстве[5].
Торф улучшает плодородие земли. Для употребления в качестве компонента почвенных смесей для комнатных и оранжерейных растений дернины торфа выветривают в низких и широких кучах три года, поскольку в свежевыкопанных торфяных дернинах имеются вредные для большинства растений вещества (кислоты). Для ускорения выветривания и вымывания кислот производят регулярное перелопачивание. Почвенные смеси на основе торфа характеризуются значительной влагоёмкостью. В смеси с песком торфяная земля применяется для посевов мелких семян и в качестве основного компонента при приготовлении земляных смесей для многих растений защищенного грунта.
Классификация торфа[править | править код]
Зольность торфа по вместимости золы делят на:
- малозольный (менее 5 %),
- среднезольный (5—10 %),
- высокозольный (более 10 %).
Зольность определяется озолением пробы топлива в муфельной печи и прокаливанием зольного остатка при температуре 800—830 °C.
Экологические функции[править | править код]
Торфообразование продолжается и в настоящее время. Торф выполняет важную экологическую функцию, накапливая продукты фотосинтеза и таким образом аккумулируя в себе атмосферный углерод.
После осушения торфяной залежи из-за доступа кислорода в торфе начинается активная деятельность аэробных микроорганизмов, разлагающих его органическое вещество. Этот процесс называется минерализацией, в ходе него углекислый газ выделяется со скоростью, на порядок превосходящей скорость его аккумуляции в ненарушенном болоте[6].
Опасность представляют торфяные пожары, которые могут произойти в осушённых торфяниках.
На торфяных залежах образуются органогенные торфяные почвы. Оторфованность может наблюдаться в верхних горизонтах минеральных почв при длительном переувлажнении или в холодном климате.
При затоплении торфяников водами водохранилищ, массы торфа иногда всплывают, образуя плавучие острова.
Применение в науке[править | править код]
Растительное происхождение торфа впервые установил М. В. Ломоносов.
Так как торф достаточно быстро накапливается и хорошо компрессируется при перегнивании, в торфяниках отлагаются привнесённые в него вещества. Поверхность торфяника неровная, и вещества, выпавшие на него, обычно плохо выдуваются обратно ветром. По причине перегнивания и более-менее равномерного сжатия эти вещества хорошо прослеживаются в переслоениях уплотнившегося торфа[7].
При извержениях вулканов выпавшие пеплы хорошо прослеживаются в торфяниках, а органическое вещество торфяников выше и ниже отложившегося пепла поддаётся датировке радиоуглеродным методом. В тефрохронологии это распространённый метод датировок выпавших вулканических пеплов, который широко применяется в Японии, на Курилах, на Камчатке, на Алеутских островах и Аляске. Также в прибрежных торфяниках отлагается песок, который выносят волны цунами. Таким образом можно датировать извержения вулканов и крупные цунами, случившиеся 4000 и более лет назад.
Советские и российские учёные в области торфа[править | править код]
- Антонов, Василий Яковлевич (1909—1985)
- Афанасьев, Алексей Егорович (1936—2014)
- Вавилов, Пётр Михайлович (1872—1926)
- Варенцов, Владимир Семёнович (1900—1972)
- Веллер, Михаил Абрамович (1875—1966)
- Воларович, Михаил Павлович (1900—1987)
- Горячкин, Виктор Георгиевич (1894—1968)
- Зюзин, Владимир Александрович (1897—1971)
- Наумович, Василий Митрофанович (1916—1992)
- Раковский, Владимир Евгеньевич (1900—1988)
- Севергин, Василий Михайлович
- Сидякин, Сергей Алексеевич (1898—1960)
- Солопов, Сергей Георгиевич (1901—1975)
- Тюремнов, Сергей Николаевич (1905—1971)
См. также[править | править код]
- Торфяник
- Торфяной кокс
- Торфопредприятие
- Торфяная промышленность
- Торфяной пожар
- Самовозгорание торфа
Примечания[править | править код]
Литература[править | править код]
- Чуханов З. Ф., Хитрин Л. Н., «Энерготехнологическое использование топлива», М., 1956.
- Торфяные месторождения и их комплексное использование в народном хозяйстве, М., 1970.
- Использование торфа и выработанных торфяников в сельском хозяйстве, Л., 1972.
- Торф в народном хозяйстве, М., 1968.
- Лиштван И. И., Король Н. Т., Основные свойства торфа и методы их определения, Минск, 1975.
- С. Н. Тюремнов, Торфяные месторождения, М., «Недра», 1976.
- A. F. Bowman, Soils and the Greenhouse Effect, 1990.
- Безуглова О. С. Торф и торфяные компосты. Удобрения и стимуляторы роста. Дата обращения 22 февраля 2015.
Статьи
- Торф // Большая российская энциклопедия. Том 32. — М., 2016. — С. 313—314.
- Торф // Техническая энциклопедия. Том 23. — М.: Советская энциклопедия, 1934. — Стб. 746—763
Нормативные документы
- ГОСТ 21123-85 Торф. Термины и определения
В состав органической части торфа входят углерод, водород, азот, сера и кислород.
Элементарный состав торфа отражает характер изменений органического вещества при торфообразовании, процесс которого сопровождается выделением СО2, Н2О и СН4. С увеличением степени разложения торфа в нем увеличивается содержание углерода, водорода, серы и азота и уменьшается количество кислорода. Элементарный состав слабо разложившегося торфа близок к составу древесины, а сильно разложившегося — к составу бурого угля. Содержание углерода в органической массе торфа колеблется от 48 до 65%. Минимальное содержание отмечено у верхового фускум-торфа низкой степени разложения, максимальное — у сильно разложившегося торфа верхового типа.
Кислород — второй по величине компонент элементарного состава торфа. Его содержание колеблется в пределах 25—45% от органической массы торфа. Содержание кислорода обратно пропорционально содержанию углерода и степени разложения торфа. Чем больше в торфе углерода и чем выше его степень разложения, тем меньше в нем кислорода. В соответствии с этим меньше кислорода содержат виды торфа древесной, травяной и древесно-травяной групп, больше — моховой группы.
Водород является третьим по величине компонентом элементарного состава торфа. Его содержание колеблется от 4,7 до 7,3% от органической массы. Содержание водорода, как правило, возрастает с увеличением степени разложения торфа и уменьшается при переходе от верхового к низинному типу.
Содержание общего азота в органической массе торфа колеблется в значительных пределах. В торфе верхового типа от 0,6 до 2,5% (в среднем 1,5%), в торфе низинного типа от 1,3 до 3,8% (в среднем 2,6%). По сравнению с минеральными почвами в торфе больше азота. Но основная его часть, в особенности, в верхних слоях залежи, находится в форме органических соединений гуминовых кислот и недоступна для растений.
Сера в торфе содержится обычно в небольших количествах. Она бывает органического и минерального происхождения. Часть серы сгорает при сжигании торфа (она носит название горючая сера), а остальная, обычно меньшая часть остается в золе (сульфатная сера). В нормально зольном торфе содержание общей серы колеблется от 0,02 до 1,2% и возрастает от верхового к низинному торфу и от мохового к древесному. Встречаются торфяные месторождения с повышенным содержанием серы.
В прибрежно-морские торфяные месторождения сульфаты поступают из морских вод. Во внутриконтинентальных торфяных месторождениях повышенное содержание серы объясняется наличием сульфатсодержащих пород в зоне водно-минерального питания. В нормально зольном торфе содержание органической серы во всех типах составляет примерно 77% от общей серы. Увеличение содержания серы в торфе происходит обычно за счет накопления сульфатной серы.
Однако сведения об элементарном составе торфа не полностью вскрывают его химическую природу. Торф с одинаковым элементарным составом может отличаться по содержанию групп органических веществ. Поэтому оценка химических свойств торфа производится по данным анализа его группового состава.
Органическая часть торфа при этом условно делится на четыре группы соединении:
а) вещества, извлекаемые органическими растворителями (битумы);
б) вещества, извлекаемые из торфа водой, а также вещества, растворяющиеся в воде после гидролиза в присутствии минеральных кислот (водорастворимые и легкогидролизуемые вещества, целлюлоза);
в) гуминовые вещества, извлекаемые из торфа раствором щелочи (гуминовые и фульвовые кислоты);
г) негидролизуемые вещества (лигнин).
Количественное соотношение указанных выше групп веществ меняется в зависимости от ботанического состава торфа, степени разложения, минерального состава питающих вод и условий миграции веществ в залежи.
Содержание битумов в торфе зависит от его типа и степени разложения. При экстракций различными растворителями получают разные выходы битумов. Наибольший выход дает спирто-бензольная (1 : 1) экстракция. Бензолом извлекают около 70%, а бензином около 60% количества спиртобензольных битумов.
Содержание в органической массе торфа битумов, экстрагируемых бензолом, колеблется от 1,2 до 17,7%. Битуминозность торфа верхового типа значительно выше, чем низинного. Если нижний предел содержания битумов у торфа верхового и низинного типов примерно одинаков (1,2%), то верхний значительно отличается. У торфа низинного типа он равен 12,5%, а у верхового — 17,7%. В торфе верхового и переходного типов наблюдается прямая зависимость содержания битумов от степени разложения. Увеличение кальция в составе минеральной части торфа, как правило, влечет за собой уменьшение битуминозности.
Наиболее битуминозными являются пушицевые, сосново-пушицевые и пушицево-сфагновые виды торфа верхового типа. Состав битумов различных торфяных месторождений еще мало изучен. Известно, что в торфяных битумах содержатся парафиновые, терпеновые и ароматические углеводороды, а также кислородсодержащие соединения и спирты, кислоты и эфиры (В. Е. Ваковский).
Содержание в торфе водорастворимых и легкогидролизуемых веществ колеблется суммарно от 7 до 60%. С увеличением степени разложения содержание этих веществ уменьшается во всех типах торфа. Больше всего водорастворимых и легкогидролизуемых веществ содержит торф моховой группы (50—60%), минимальное (10—20%) в торфе древесной группы. Химический состав водорастворимых и легкогидролизуемых веществ неоднороден. В них входят вещества различных классов органических соединений (лентозы, урановые кислоты, гексозы). Целлюлоза торфа относится к трудногидролизуемым веществам, приобретающим способность растворяться в воде после обработки концентрированной кислотой. Целлюлоза торфа биохимически непрочна. С увеличением степени разложения содержание целлюлозы снижается. У торфа низинного типа лесной группы содержание целлюлозы падает до 0,2—0,5%. Слабо разложившийся торф верхового типа может содержать целлюлозы до 10—15%.
В торфяных гидролизатах содержится значительное количество редуцирующих веществ, т. е. веществ, обладающих восстанавливающей способностью и являющихся сырьем для производства кормовых дрожжей и других продуктов. Минимальный выход редуцирующих веществ 4—6% у сильно разложившегося древесного торфа, максимальный — 35—40% у мохового слабо разложившегося торфа верхового типа.
Гуминовые вещества составляют от 20 до 70% органической части торфа. Содержание гуминовых кислот в торфе колеблется в пределах 5—50% от его органической части. Минимальное количество гуминовых кислот содержится у слабо разложившегося торфа моховой группы верхового типа, максимальное — у сильно разложившегося торфа всех типов.
Фульвовые кислоты отличаются от гуминовых более низким содержанием углерода (44—49%) и способностью растворяться в воде и в минеральных кислотах. Содержание их в торфе колеблется от 10 до 20% от его органической части. Содержание в торфе негидролизуемого остатка (лигнина) находится в пределах 1,8—22%. В торфе верхового типа лигнина меньше.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Со временем любая почва истощается и требует систематического удобрения, иначе выращивание культурных растений на ней становится затруднительным. В этом случае, огородники прибегают к подкормке субстрата органическими веществами.
Одним из таких является торф – природное удобрение, образующиеся из частиц отмерших болотных растений. Торф, как полезное ископаемое добывается в болотах, руслах рек или водоразделах.
Этот вид сырья с давних времён используют в основе удобрений для земли и в других сферах деятельности. Вещество состоит из разложившихся растений и продуктов синтеза — гумусовых, минеральных частиц и воды. В составе содержится также небольшое количество минеральных и химических элементов.
Торфяные отложения используют во многих областях. В основном как топливо на электростанциях, в животноводстве, для очистки водосточных сооружений, в разработке лекарственных препаратов для медицины. В строительной сфере используются торфоизоляционные материалы.
Большая доля торфяников используется садоводами и огородниками для повышения плодородия грунта. Из торфяных отложений изготавливают удобрения, стимулирующие препараты для роста растений, горшки под рассаду и укрывной биоматериал на зиму.
В торфяном материале накоплено множество продуктов фотосинтеза и углерода, что при внесении в почву улучшает её проницаемость к влаге и воздуху, делает рыхлой, а также меняет микробиологический состав.
Вещество улучшает структуру земли, уменьшает содержание нитратов, снижает действие пестицидов, подавляет вредоносные бактерии и грибки, повышает кислотность. Входящие в состав гуминовые и аминокислоты улучшают развитие растительных культур. Именно поэтому, торф, как удобрение так часто используется для огородов.
Различают следующие виды торфа:
- Низинный. Этот вид образуется из частиц древесных пород, мхов, осок и тростников в болотных местах. Разложение растений происходит без доступа кислорода с помощью микроорганизмов в низинном слое. Эта разновидность отличается высокой влажностью и плотностью. Торфяной пласт состоит из низинных неразложившихся растений: ольхи, папоротника, берёз, ели, ивы и пр. Залегает в поймах рек и глубоких оврагах.
- Верховой. Из своего названия указывает на то, что образуется в верхнем слое заболоченных мест из травы и растений. В образовании участвует кислород. Обладает лёгкой и рыхлой структурой, состоит из остатков растений верхнего типа: лиственница, сосна, топяная осока и т. д.
- Переходной. Является составным из части верхового и низинного торфа.
Низинный торф: применение и свойства сырья
Этот вид сырья характеризуется высокой концентрацией минеральных веществ и быстрым разложением. В основном бывает чёрного цвета.
Нейтральный или слабокислый состав (рН 4–6) насыщен гуминовой кислотой, сильно впитывает воду, поэтому влажность достигает 70%. Из-за увлажнённости предрасположен к образованию комьев, слёживанию и заиливанию.
Перед применением низинный торф проветривают несколько дней на открытом воздухе, ссыпая в небольшие кучки. Используют в сочетании с компостом и добавлением минеральных удобрений для обогащения почвы или удержания влаги в глинистых или песчаных грунтах.
В огородах рекомендуют использовать именно низинный нейтральный торф, который так любят растения. К тому же, это уменьшит время и затраты труда, потому как вносить его можно без компостирования.
Низинный торф равномерно выкладывают на поверхность земли и перекапывают грунт на глубину не более 10 см. Оптимальной нормой считается внесение от 20 до 30 литров/ м². Если на участке земля новая и не удобрялась до этого, то вносят от 50 до 60 литров/ м².
Внесение торфяного сырья делает структуру почвы зернистой, благодаря тому, что частицы земли скреплены в мелкие комочки. Грунт свободно пропускает воздух, хорошо напитывается и удерживает влагу, что благотворно влияет на корневую систему растений.
Низинный торф часто используют для мульчирования поверхности газонов в весенний период. Перед этим газон вычёсывают, добавляют удобрения из азота и распределяют на поверхности тонкий слой торфа не более чем 3–5 мм.
К мульчированию низинным торфом прибегают в случае песчаных и глинистых почв, чтобы влага при поливе удерживалась дольше. Для этого удаляют сорняки, поливают и удобряют почву, затем распределяют торфяное покрытие тонким слоем на поверхности (2–5 см), стараясь не затрагивать зоны вокруг стеблей.
Верховой торф: характеристики и способы применения в садоводстве
Верховой торф характерен пористостью и высокой способностью удерживать влагу. Продолжительное время не поддаётся биологическому разложению.
Благодаря длинным волокнам структуры, долго сохраняет минеральные вещества в составе. Земля, насыщенная длинноволокнистым верховым торфом, лёгкая, отличается теплоизоляционными качествами и при выращивании растений не даёт усадки.
К сожалению, верховой торф мало богат питательными веществами. Торфяные отложения верхового типа имеют кислую реакцию рН 2,5–3,1. и часто применяются для подкисления почвы.
Для некоторых растений требуется именно такая среда для развития. Например, для картофеля, земляники, гортензии, щавеля, фиалок, вереска. В этом случае проветренный торф добавляют в пропорциях 1:1 для суглинистых и песчаных грунтов.
Чтобы не угнетать растительные культуры высокой кислотностью, верховой торф предварительно компостируют в ямах или кучах до полного разложения органических остатков.
На основании сырья готовят субстраты для выращивания рассад овощей и цветов, а также используют в теплице как основной материал. Перед этим вещество перемешивают и проветривают, добавляют минеральное удобрение и доломитовую муку.
Обязательно измеряют кислотность, так как для растений оптимальным считается уровень рН 5,5– 6,5. Подготовленную основу выдерживают 1,5–2 недели, периодически мешая, после чего высаживают растения.
Чтобы использовать полезное сырье в садоводстве, следует знать некоторые правила. Перед использованием торфяное удобрение «распускают» и проветривают около двух недель.
Лучше всего просеять материал дополнительно через специальную сетку. Проветривание выполняют для того, чтобы снизить степень токсичности. Затем сырье складывают в кучи и держат до двух или трёх месяцев, периодически перелопачивая.
Торфяное удобрение хорошо себя показало в выращивании цветов. Воздушная и пористая почва способствует быстрому восстановлению цветов после пересадок. Особенно благосклонны к торфяному субстрату пионы. Цветы быстро развиваются и радуют яркими красками, при этом источают более насыщенные запахи.
Садоводы часто используют вместо навоза торфяной компост. Единственным недостатком этого метода является более длительное разложение торфа в грунте, чем у навоза. К тому же, у верхового торфа повышенная кислотность, что требует вылёживания перед применением. Но при правильной подготовке, торфяной компост ничем не уступает навозу.
Компостирование выполняют с начала весны и до поздней осени. В компостные кучи к торфу добавляют различный материал, который служит прекрасным дополнением полезных микроорганизмов.
Чаще всего, это опавшая листва, отходы растений, ботва, сорняки, остатки пищи и опилки. Готовится компост около одного — полтора года. В течение этого времени он считается готовым, если смесь превратилась в однородную массу.
Чем полезен торф для дачного участка
Использование торфа на дачном участке приводит к положительным результатам. Природное вещество применяют для следующих целей:
- для улучшения почвенного состава;
- для подготовки субстрата для высадки растений;
- как основу для приготовления удобрений;
- в качестве укрывного материала в зимний период;
- в приготовлении торфяных блоков под рассаду;
- для обработки газонов, мульчирования и укрепления.
Как нужно вносить торф? Нерезультативным является способ, если просто разбрасывать сырье на поверхность почвы. Чтобы достичь максимального эффекта, торфяной материал перемешивают с дёрном, перегноем и прочими компонентами, затем вносят 2–3 ведра на площадь в 1 м². Такую подкормку можно выполнять каждый год, что будет давать повышение уровня плодородности почвы на 1%.
Следует учитывать простые правила при внесении торфяной подкормки на дачном участке:
- Количество торфяного вещества в почвенном составе не должно превышать 70%.
- Перед использованием обязательно смешивают с перегноем и песком.
- Дополнительно вносить минеральные удобрения.
- Использовать торфяные отложения низинного типа.
- Применять на суглинках и песчаных грунтах.
На результат подкормки влияет степень разложения торфяного сырья, которая не должна быть менее 30–40%. Если используется низинный тип материала, то перед применением его обязательно нужно проветривать и измельчать. При этом, нельзя пересушивать материал, оптимальная влажность должна составлять 50–70%.
Торф для огорода: польза и вред сырья
Огородники используют торфяное сырье для придания рыхлости земляному кому и создания правильной структуры дерново-подзолистых почв, где преобладает песок и глина. Как известно, песок слабо удерживает воду, а глина воздухонепроницаема.
Поэтому, лучшего варианта для такого грунта не отыскать. Как выбирают торф для огорода? Выбрать можно в зависимости от того, какая степень разложения у вещества. Выделяют три категории:
- Низинный тип. Более 40% степени разложения. Из-за нейтрального состава лучшим образом подходит для огорода.
- Переходной тип. Степень разложения от 25 до 40%. Используют как материал для компостирования.
- Верховой тип. Минимальная степень разложения, которого составляет 20%. Не рекомендуется вносить в чистом виде в грунт из-за высокой кислотности, требует предварительной обработки.
Основная польза и вред торфа на огородном земельном участке. Определим, в чём заключаются полезные действия торфяного состава:
- Позволяет повысить урожайность за счёт улучшения грунта, минимален в затратах.
- Увеличивает гумусовый слой земли, тем самым улучшает плодородие.
- Повышает пористость, воздухо — и водопроницаемость субстрата, улучшая работу корневой системы растений.
- Борется с патогенной микрофлорой, грибками, бактериями, является хорошим антисептиком.
- При пониженной кислотности субстрата можно нормализовать этот показатель, если правильно подобрать тип торфа.
- Быстро прогревает землю, способен задерживать полезные вещества и останавливать их вымывание.
- Обладает гигроскопичностью. Увеличивает влагоемкость грунта.
Какие недостатки и вред может принести:
- Торф вреден, только если его неправильно использовать или сочетать с некачественными удобрениями. Тогда растения замедляют развитие, а в некоторых случаях возможна даже гибель.
- Вещество способно повышать кислотность почвы, что неблагоприятно действует на рост культуры. Чтобы избежать закислённости грунта, известкуют торфяной материал – на 100 кг добавляют 4– 6 кг извести.
- Торф не принесёт никакой пользы, если земля плодородная и рыхлая. Содержание микроэлементов в веществе минимально и будет усваиваться только на 5%. Это следует учитывать.
Торф как удобрение для овощных культур
Практически все культуры дают хороший урожай при использовании торфа. Особенно благоприятно реагируют на полезное вещество – помидоры, щавель, картофель, земляника, клубника и голубика.
Подкормку производят в весенний период, одновременно с высадкой картофеля. Перемешанный с навозом торфяной материал бросают прямо в лунку, что позволяет питательным веществам лучше проникнуть к семенам.
Хорошо действует торф и на рост клубники. Плоды быстрее зреют, а урожай становится богаче. Не менее хорошее воздействие оказывает посадочный материал на помидоры. Подкормку проводят один раз в 14 дней прикорневым или внекорневым методом.
https://ferma.guru/