Любая почва со временем истощается, поэтому необходимо её удобрять, иначе выращивание на ней разнообразных культурных растений становится процессом затруднительным, а порой даже невозможным. Чаще всего огородники в роли подкормки для улучшения качественных показателей состояния почвы используют органические удобрения.
Одним из таких удобрений является торф, который образуется из частиц болотных отмерших и перегнивших растений. Как полезное ископаемое он добывается в руслах рек, болотах или других водоёмах. С древних времён этот вид сырья используется в сельском хозяйстве, а также во многих других сферах деятельности человека.
Образование торфа в природе
Торф – горючее природное полезное ископаемое растительного происхождения. По внешнему виду этот материал представляет собой массу тёмно-коричневого или чёрного цвета плотного состава, состоящую из частично разложившихся под действием воздуха остатков болотных растений, смешанных с земельным грунтом.
Наличие высокой влажности и отсутствие кислорода препятствует разложению болотной растительности. Считается, что залежи сырья являются первой стадией образования каменного угля. Как полезное ископаемое он образуется на границах водораздела, в долинах рек и чаще всего на торфяных болотах. Там же и происходит его накопление на протяжении многих тысячелетий.
Залегание ископаемого может происходить на небольших (до десяти метров) глубинах либо на поверхности почвы, что очень упрощает его добычу.
По оценкам мировых учёных, торфяники занимают почти 3% поверхности суши земли, а залежи их могут насчитывать от 250 до 500 миллиардов тонн.
Виды и характеристики материала
В зависимости от условий происхождения и произрастания растений, а также характера их накопления, образующих ценный природный материал, сырьё условно делят на три типа:
Верховой. Это полезное ископаемое почти на 95% образуется из остатков разложившихся растений, произрастающих в верхних слоях почвы (пушицы, лиственницы, сосны, топяной осоки и других растений). Чаще всего этот тип образуется на повышенных участках почвы (водоразделах, склонах и т. п.) и имеет низкую степень разложения. Кислотный показатель порядка 3,5–4,5 pH.- Низинный. Этот тип состоит из 95% растений низинного вида. Чаще всего в образовании такого типа встречается ольха, ель, ива, тростник, берёза, папоротник и многие другие виды. Залежи низинного торфа обнаруживаются в поймах рек и оврагах. Этот тип обладает слабокислой или нейтральной реакцией pH, равной 5,5–7,0, поэтому часто применяется для снижения кислотности состава почвы. Именно низинный торф считается самым питательным и распространённым в применении из-за богатого минералами (3% азота, 1% фосфора) состава.
- Переходный. В состав такого типа входит 10–90% полуразложившихся растений поверхностного вида, а остальные – низинные растения. В основном такой вид образуется в промежуточных формах рельефа местности. Реакция слабокислая (4,5–5,5 pH).
Каждый торфяной тип в свою очередь делится на следующие подтипы, которые обусловлены видом растений, служащих основным составом:
- Топяной.
- Лесотопяной.
- Лесной.
А также можно выделить шесть групп сырья, из которого может получаться торф:
Древесный – содержит в своём составе не менее 40% остатков древесины.- Травяной – состоит из 10% остатков древесины, 30% различных мхов и остальные включения из травянистой растительности.
- Моховой – содержит до 70% мхов, остальное – древесные остатки (10%) и травяные включения.
- Древесно-травяной состав содержит 15–35% остатков древесины, среди остальных преобладают травяные остатки.
- Древесно-моховой – 15–35% содержит древесных остатков, остальное - мох.
- Травяномоховой – содержит 35–65% моховых остатков и травяных, а вот древесных остатков может содержать только до 10%.
В сельскохозяйственной деятельности условно этот природный материал разделяют на две группы: тяжёлый (тёмный), лёгкий (светлый).
Для того чтобы досконально разобраться с природными особенностями этого полезного ископаемого продукта, необходимо ознакомиться с его составом и свойствами. Основными составными компонентами является:
- Гумус (частично разложившиеся органические продукты).
- Вода.
- Минеральные вещества.
В состав его входит:
- Водород – 5%.
- Кислород – 2–3%.
- Углерод – 40–60%.
- Фосфор, сера, калий в незначительном количестве.
Структура, свойства и внешний вид этого природного ископаемого способны изменяться по мере разложения веществ, входящих в его состав. Так, изменение цвета продукта может происходить от светло-жёлтого окраса до чёрного оттенка. В зависимости от степени разложения также изменяется и структура материала - она может быть аморфной либо волокнообразной. Изменяется и пористость ископаемого.
С увеличением разложения в составе торфа становится большее количество остатка, который не поддаётся гидролизу, а также увеличивается процентное содержание гуминовых кислот, при этом уменьшается содержание легко гидролизуемых и водорастворимых веществ.
Основной особенностью материала считается способность к накоплению продуктов фотосинтеза и углерода. Добавление торфа в состав почвы улучшает её влаго- и воздухопроницаемость, а также питательный и микробиологический состав. Кроме того, продукты торфа способны ослаблять действие пестицидов в почве, оздоровлять её, снижая уровень нитратов.
Метод определения величины разложения
Качественные показатели оцениваются по следующим критериям: влажность, зольность, теплота сгорания и величина разложения.
Чтобы правильно провести подкормку почвы на участке, в первую очередь необходимо знать степень разложения торфяного состава. Простейшим способом определения величины может воспользоваться любой владелец огородного участка. Для этого нужно горстью торфа, зажатой в кулаке, провести по листку белой бумаги.
Если:
На бумаге следа не осталось или он еле заметный, величина разложения не превышает 10%.- Наличие светло-серого, жёлтого или светло-коричневого следа свидетельствует о разложении торфа на 10–20%.
- Серо-коричневый или коричневый цвет указывает на коэффициент разложения 20–35%.
- При самом высоком разложении на 35–50%, цвет листка белой бумаги станет коричневым, насыщенно-серым или чёрным, при этом сам мазок будет иметь гладкую поверхность. Такой же тёмный след останется и на руке.
Применение торфа
В настоящее время с развитием науки и техники появляется широкая возможность рационального использования этого природного ископаемого во многих сферах народного хозяйства.
Топливо
В качестве топлива торфяная смесь используется главным образом на электрических станциях. Теплота сгорания продукта, его зольность и влажность считаются основными качественными показателями при использовании.
Количество теплоты, выделяемой при сгорании торфяных продуктов, а также их размер зольности, целиком зависят от природы возникновения торфа. Влажность топлива из торфа образуется под влиянием природных особенностей материала и технологического характера его производства. Именно от качества технологического оборудования, на котором изготавливается топливный материал, и соблюдения процесса его изготовления в основном и зависят показатели теплоты сгорания торфа.
Торфяная естественная зольность имеет огромные колебания. Максимальная зольность, которая допускается для отопительного торфа, допустима до 23%. А рабочий показатель влажности торфа приближается к 40%.
Брикеты
Брикет – это вид бытового облагороженного топлива. Брикет изготавливается из торфяной фрезерной крошки, которая имеет влажность не выше 15%, путём уплотнения торфа на специальном прессовочном оборудовании.
Для проведения операции по брикетированию к фрезерному торфу предъявляются следующие требования: разложение материала должно быть более 20% при использовании торфов верхового типа, а для низинного типа этот показатель не должен быть ниже 15%, зольность торфа для брикета не ниже 20%.
Для производства брикетного топлива лучшим сырьём считается торф типа низинного и подтипа – лесотопяного или лесного. Из верхового типа лучше использовать сосновый торф.
Газификация
Газификацией считается непрерывный процесс превращения твёрдого топлива на основе торфа в газообразное состояние. Это превращение осуществляется в специальных газогенераторах путём взаимодействия разогретого до раскалённого состояния торфа с кислородом, водяного пара или их совмещённого состава. Получившийся таким способом газогенераторный газ характеризуется низким содержанием сернистых активных соединений.
Для газификации в основном употребляется торф твёрдой кусковой формы с влажностью не более 45%, степенью разложения более 20% и уровнем зольности менее 12%.
Коксование
Коксование – это процесс обработки торфяного топлива методом сухой перегонки в печах. В результате процесса сухой перегонки торфа образовывается остаток твёрдого типа, который называется торфяным коксом. Кроме того, получаются побочные продукты (различные смолы, смольная вода). Эти продукты служат в дальнейшем ценным сырьём для получения парафина, воска, уксусной кислоты, фенолов и многих других полезных веществ.
Степень технологической переработки торфа и свойства исходного материала существенно влияют на качественные показатели торфяного кокса. Для проведения процесса коксования пригоден торф со степенью разложения не менее 35% и зольностью не более 5%. Основным источником для коксования могут служить залежи верхового торфа с высокой степенью разложения.
Химическая переработка
Торф считается богатейшим сырьём для производства ценных химических продуктов: битумов, спирта, кормовых дрожжей, кислот гуминовых и прочих веществ.
Для выработки качественных гидролизных продуктов (спирт, кормовые дрожжи, фурфурол и пр.) лучшим материалом является торф верхового типа степенью разложения 10–15%.
Из торфов низинного типа с высокой степенью разложения получаются качественные гуминовые кислоты, которые применяются в промышленности при изготовлении керамики, силиката, для увеличения ёмкости аккумуляторных батарей. Гуминовые кислоты в сельском хозяйстве являются прекрасным стимулятором роста растений. Верхний тип торфа является отличным сырьём для приготовления битума.
Строительство
Как материал для строительства, торф имеет широкое применение в дорожной и гидротехнической отрасли (дорожные насыпи, приканальные дамбы). При строительстве технических сооружений специального назначения часто используются торфяные панели и торфоизоляционные плиты. Лучшим материалом для этих целей считается сфагновый торф с разложением 5–12%.
А вот изоляционные плиты изготавливаются из материала, добытого на участках специальных месторождений с комплексным видом залежи.
Сельское хозяйство
Торфяные месторождения в сельском хозяйстве могут использоваться во многих направлениях деятельности. Весьма перспективным считается применение месторождений торфа, конечно, при соответствующей агротехнической обработке, в качестве сельскохозяйственных полезных угодий, для выращивания различных культур. Лучшими для такого использования являются пойменные и овражные месторождения, а также выработанные фрезерные участки и карьерные площади.
Особенно широкое применение это ценное природное ископаемое получило в качестве различных видов удобрения для почвы. Для этого наилучшим вариантом будет использование залежей низинного типа с наиболее высоким содержанием фосфора, калия, кальция, азота и магния.- При приготовлении различных компостов употребляются материалы любого вида происхождения и разложения. Низинные сорта прекрасно подходят для мульчирования растительного грунта, а также в качестве парниковой земли и экологически чистого биологического топлива.
- Среднеразложившиеся типы продукта являются прекрасным сырьём для приготовления питательных брикетов и перегнойных горшочков для рассады.
Кроме того, очень широкое использование этот бесценный материал получил в медицинской области. Как надёжный и прекрасный материал для упаковки может применяться во время транспортировки и хранения различных овощей и фруктов.
Как видим из статьи, область применения природного ископаемого весьма разнообразна и многогранна.
