ТОРФ

В зависимости от пространственного размещения торфяных месторождений торф подразделяют на верховой, переходный и низинный. Верховые торфяники образуются при избыточном увлажнении почвы на поверхности водораздела при большом дефиците поступающих элементов питания, которые приходят лишь с осадками.

Торф улучшает агрофизические, биологические и водные свойства почвы, повышает запасы в ней азота и гумуса. Торфяники при соблюдении требуемых агротехнических условий гарантируют стабильно высокие урожаи сельскохозяйственных культур.

Химический состав торфа значительно колеблется. В среднем на сухую массу он содержит: 45—55% углерода; 5,0—7,0% водорода; 35— 45% кислорода; 1—4% азота; 0,1—0,25% фосфора; 0,01—0,1% калия и 0,1—2,0% серы.

Первые упоминания о торфе как о «сгораемой земле», используемой для приготовления пищи, описаны Плинием Старшим в 46 г. н.э., однако он использовался без упоминаний многие века до нашей эры. В Европе торф в качестве топлива использовался еще в X в. В 1658 г. на латинском языке Мартин Шок издал первую в мире книгу о торфе «Трактат о торфе», которая, наряду с реальными его свойствами, описывала представления о мифическом происхождении торфа. Однако в дальнейшем при помощи микроскопа было установлено реальное растительное происхождение торфа. Последующие исследования природы торфа в России носили в основном ботаническую направленность. Первые в России сведения о торфе и его использовании появились в XVIII в. в трудах М.В. Ломоносова и других ученых.

Геологический возраст торфяных болот — 4—8 тыс. лет. За этот срок произошло накопление торфяной массы, а мощность отдельных залежей достигает 6 м и более.

Россия занимает первое место в мире по запасам торфа. По данным института геологии (2010), предполагаемые запасы торфа в стране составляют более 155—160 млрд т, но его залежи выявляются и уточняются до настоящего времени. Более 80% его запасов находится на территории Сибири и Дальнего Востока и только около 20% — в европейской части России (табл. 9.16, 9.17).

Таблица 9.16

Обеспеченность пашни России запасами торфа

(Еськов и др., 2008)

Регион

Распределение по основным регионам,%

Запасы торфа на 1 га

пашни, тыс. т

Запасы торфа

Пашня

Северо-Западный район

13,1

2,7

6,28

Центральный район

3,4

12,7

0,35

Волго-Вятский район

1,3

6,6

0,25

Центрально-Черноземный район

0,1

9,4

0,01

Поволжский район

0,2

25,7

0,01

Уральский район

6,2

15,3

0,52

Западно-Сибирский район

68,7

16,9

5,26

Восточно-Сибирский район

3,2

7,9

0,52

Дальневосточный район

3,6

2,5

1,86

Калининградская область

0,2

0,3

0,86

Запасы торфа по типам его залежей

(Еськов и др., 2008)

Регион

Тип торс

Верховой

Переходный

Низинный

Смешанный

Всего

Запасы торфа, млрд т

Россия

81 732

23 436

44 698

4738

154 584

Нечерноземная зона

15 952

5409

13 179

1474

36014

Северо-Западный район

10 943

3105

5092

832

19 973

Центральный район

1884

334

2505

239

4964

Волго-Вятский район

417

148

1184

109

1858

Центрально-Черноземный район

0,4

3

132

< 0,1

135

Поволжский район

10

4

319

333

Уральский район

2635

1826

4422

275

9159

Западно-Сибирский район

63 034

15 224

26 530

2985

107 774

Восточно- Сибирский район

2225

714

779

254

3973

Дальневосточный район

488

2048

3545

23

6104

Калининградская область

94

10

189

19

312

Торф является продуктом неполного распада растений, произраставших в условиях повышенной влажности и недостатка кислорода. Классификация торфа сделана на генетической основе, согласно которой конкретный вид растений образует соответствующий тип торфа.

Вследствие большого разнообразия климатических условий образования и накопления торфа химический состав его сильно колеблется (табл. 9.18).

Агрохимические свойства основных типов торфа

(Еськов и др., 2008)

Таблица 9.18

Тип торфа

Агрохимические свойства торфа

Степень

разложения

Зольность

РНвоян

N, % от

сухой

массы

Р2°5’ %

от сухой массы

СаО, MgO, % от сухой массы

К20, % от сухой массы

Верховой

5-30

1,5-5,0

2,6-4,2

0,6-2,0

0,02-0,2

0,1-0,5

0,01-0,05

Переходный

10-45

5-10

1Г) 1

оо

сд

1,4-2,5

0,03-0,3

  • (N

©

0,05-0,20

Низинный

15-60

8-20

4,8-7,0

1,6-4,0

0,1-0,4

1,2-6,8

0,10-0,20

Степень разложения растительных остатков колеблется от 5 до 80% и является важнейшим показателем основных целей, в которых торф может быть использован в сельском хозяйстве.

В наше время образуется примерно на 1 — 1,5 мм торфа в год. Происходит это в низинных болотистых местностях, где наблюдается дефицит кислорода.

Верховые торфяники образуются из растительности, выдерживающей низкое содержание элементов питания — верхового мха и др. Переходный торф образуется из растительности верхового и низинного типов в разных соотношениях. Низинный торф образуется в основном из растительности низинных болот.

Верховой торф отличается высоким содержанием органического вещества (95—97%) с малой степенью его разложения, обладает высокой влагоемкостью — 1 кг сухого торфа поглощает 10—15 л воды. Такой торф целесообразно использовать в качестве подстилочного материала при содержании животных и для приготовления компос- тов. Из-за большой влагоемкости верховой торф часто называют подстилочным.

Переходные (или промежуточные) торфяники в зависимости от условий питания преобладающей растительности могут быть близкими к верховым или низинным. Они расположены на более низких, чем верховые торфяники, местах. Питание растений происходит за счет поступления элементов питания с осадками, с поверхностными стоками и за счет внутрипочвенного стока вод и питательных веществ. Они более зольные, сильнее минерализованы. Переходный торф используют для приготовления компостов и в качестве подстилки при содержании животных.

Низинные торфяники образуются в самых низких местах рельефа: в поймах рек, вокруг озер, крупных водохранилищ и др. Питание растений торфа происходит за счет элементов, приходящих с осадками, с поверхностными стоками, за счет внутрипочвенного стока элементов питания и паводков, приносящих растениям достаточное количество питательных веществ. Низинный торф — самый зольный (10—35%), а минерализация растений обычно высока. Образуется низинный торф из травянистых (камыш, тростник, осока, хвощ и др.) и древесных (береза, ольха, ель, ива, сосна) растений. Качество торфа определяется его химическим составом, степенью разложения растений, емкостью обменного поглощения, кислотностью и зольностью.

Емкость поглощения торфа примерно в 10 раз выше, чем почвы. У верхового торфа она составляет 120—150 мг-экв/100 г сухого торфа, у низинного торфа — колеблется в пределах 145—230 мг-экв/100 г. Влагоемкость низинного и переходного торфа значительно ниже, чем верхового, и варьирует в пределах 200—450%.

Различные виды торфа поглощают неодинаковое количество аммиака. Чем выше кислотность торфа, тем больше аммиака он может поглотить. Наибольшей способностью поглощать аммиак обладает кислый верховой торф. Установлено, что верховой торф, используемый в качестве подстилки, может адсорбировать около 1,5—2,5% аммиака.

Зольность торфа определяется по содержанию нерастворимых примесей почвенных минералов, практически не имеющих питательной ценности для растений. Зольность торфа не следует смешивать с зольностью растений, которая по большей части представлена доступными растениям элементами питания. Однако агрохимическая ценность торфа в значительной мере зависит от его зольности, поскольку твердая часть торфа (зола), хотя и в небольших количествах, содержит элементы питания, которые могут использоваться растениями. Зольность торфа определяют по содержанию остатка (%), образующегося при прокаливании торфа, от общей массы образца. Зольность верхового торфа обычно составляет 2—4%, переходного — 4—8 и низинного 6—20%. Однако при обильном поступлении на торфяные месторождения минеральных веществ с паводками и подземными водами могут быть высокозольными залежи всех типов торфа. Зольность в размере 45—50% от сухой массы принято считать границей между понятиями «торф» и «органо-минеральные» отложения.

Валовое содержание азота в верховом торфе составляет в среднем 1,2% (с колебаниями в пределах 0,6—1,7%), в низинном — 2,8% (колебания от 1,8 до 4,0%). Переходный торф занимает промежуточное положение.

Непосредственно как удобрение можно использовать сильно разложившийся низинный торф с нейтральной реакцией, а также торф, богатый известью (торфотуф) или фосфором (вивианит). Важно отметить, что торф, содержащий в своем составе не менее 2% фосфора в форме природного вивианита (Fe3(P04)7 • 8Н20), можно применять под сельскохозяйственные культуры как фосфорное удобрение. Присутствие вивианита в виде сизых или оливковых прожилок часто можно встретить в низинном торфе на глубине 35—50 см. Окисляясь на поверхности воздухом, закисное железо вивианита переходит в оксидное (Fe2+—> Fe3+), и вивианит приобретает ярко-синюю окраску. В чистом виде он содержит около 16% Р205.

В качестве подстилки используется торф верховой слаборазложив- шийся (со степенью разложения менее 15%), обладающий высокой влагопоглотительной способностью и емкостью катионного обмена. Используемый в качестве подстилки торф должен быть рыхлым, не должен содержать мелких пылевидных частиц, загрязняющих дыхательные пути и кожу животных и снижающих качество товарной продукции ферм, а также чрезмерно крупных и твердых частиц. Торфяные подстилки обеспечивают хорошие, комфортные условия содержания животных и способствуют увеличению выхода высококачественного навоза на 30—40%.

По степени разложения торф делится на две категории. К первой категории относят моховой верховой торф со степенью разложения не более 15%, зольностью не выше 5%; ко второй категории — любой торф со степенью разложения его верхового и переходного типов 20—25%, с зольностью до 8%.

Навоз, полученный при использовании торфяной подстилки, богаче азотом, чем при использовании соломенной. Значительно меньше составляют потери азота и органических веществ из него при хранении.

Компосты на торфяной основе можно готовить различными способами, однако главное — более равномерное перемешивание торфа с навозом или другим компонентом. При относительно узком соотношении взятых компонентов приготовленные компосты обычно равноценны навозу. Общее правило при смешивании торфа и навоза: чем выше доля торфа в компостах, тем ниже его качество. В компосты рекомендуется добавлять 2—3% фосфоритной муки с обязательным тщательным перемешиванием.

В России в 2005—2010 гг. заготовка и внесение органических удобрений стали очень низкими — не превышают 1 т/га пашни, и лишь отдельные хозяйства вносят 2—3 т/га.

Производство торфяных удобрений, и прежде всего, торфонавозных, жижевых, пометных и торфоминеральных компостов, позволяет значительно увеличить выход органических удобрений. Опыт передовых хозяйств Нечерноземной зоны свидетельствует: в валовом производстве органических удобрений не менее 70% должны занимать торфяные компосты.

Россия располагает около 370 млн га оторфованных земель, в том числе 140 млн га торфяных почв с глубиной залегания торфа более 30 см (Еськов А.И. и др., 2004).

Осушенные низинные торфяные почвы отличаются оптимальными условиями для выращивания многих кормовых и овощных культур. Хорошее питание растений при применении минеральных удобрений позволяет получать с каждого гектара 6—8 т зерна колосовых культур, 8—12 т сена многолетних трав, 35—50 т картофеля, 80—120 т кормовой свеклы и до 140—160 т зеленой массы подсолнечника.

Торфяные почвы, как правило, очень бедны калием (его валовое содержание ниже 0,1%), поэтому применение калийных удобрений эффективно под все сельскохозяйственные культуры (табл. 9.19).

Использование растениями калия из торфяной почвы зависит от ее зольности, сопутствующих элементов питания ионов, а также фиДействие калийных удобрений на урожай сельскохозяйственных культур на торфяных почвах

(Скрынникова, 1964)

Культура

Урожай, ц/га

Прибавка урожая

контрольный

с внесением калия

ц/га

%

Кукуруза на силос

240,0

700,0

460,0

231

Сахарная свекла (корнеплоды)

61,0

315,0

254,0

516

Картофель(клубни)

81,0

215,0

134,1

265

Озимая рожь (зерно)

6,5

22,4

15,9

344

Овес (зерно)

8,1

19,4

11,3

239

Луговые травы (сено)

14,5

83,3

68,8

574

зиологического состояния растений. Потребление калия растениями не всегда адекватно отражает уровень содержания его в почве. При одинаковых уровнях его содержания часто наблюдается разный вынос его растениями из-за различия в присутствии других элементов питания в почве. В зависимости от водного и температурного режимов обменный калий может перейти в необменную форму, и напротив. О доступности калия растениям торфяных почв лучше судить на основании содержания его в водной вытяжке. Важно отметить, что повышенное содержание калия в почве заметно снижает потребление растениями кальция и магния.

Минерализация торфа зависит от погодных условий и его обработки. Установлено, что на каждом гектаре под культурами сплошного сева ежегодно минерализуется 4—8 т органического вещества торфяных почв, а под пропашными — 8-15 т. Наименьшие потери органического вещества наблюдаются под многолетними травами, поэтому в севооборотах они должны занимать не менее 40—50%.

На торфяных почвах 70—90% от общего содержания фосфора входит в состав органических соединений, 10—20% находится в минеральной форме и около 1% — в водорастворимой форме. Растения лучше используют фосфор из почв со слабокислой и нейтральной реакцией, чем из сильнокислых и щелочных почв (Кулаковская, 1988). Известно, что люпин, донник, горох и эспарцет способны усваивать фосфор даже из труднорастворимых фосфатов.

В старопахотных торфяных почвах для удовлетворения питания растений часто не хватает магния. Высокая эффективность применения магнийсодержащих удобрений доказана большим количеством опытов (Магницкий, 1972; Ефимов, 2012). Дефицит магния обусловливается высокой кислотностью торфа, выносом его растениями и выщелачиванием. Исследования Л.М. Державина (2000) показали, что внесение MgO после известкования (30-50 кг на 1 га) повышает урожай картофеля на 38—76 ц/га, сена клевера — на 6,0 и зерновых культур и гречихи — на 2,1—3,0 ц/га.

В настоящее время, когда государственные дотации на торф сняты, а отпускные цены на него очень высоки, затраты на его использование достигают затрат на использование навоза.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >