Массовую долю зольности торфяных и оторфованных горизонтов почв (А), в процентах, вычисляют по формуле. Химический состав зольной части торфа

Определение зольности торфа и продуктов его переработки проводят по ГОСТ 11306-2013.

Для торфа и торфяной продукции топливного назначения метод заключается в озолении навесок продукции и прокаливании зольного остатка в муфельной печи в тиглях при температуре (800±25)°С.

Для торфяных удобрений, грунтов и других видов торфяной продукции сельскохозяйственного и природоохранного назначения озоление навесок продукции и прокаливание зольного остатка в муфельной печи в тиглях производят при температуре (525±25)°С.

При этом потерю массы при прокаливании принимают за массовую долю органического вещества.

Определение зольности проводят параллельно в двух навесках аналитической пробы, приготовленной по ГОСТ 11303-2013. Навески массой 2-8 г засыпают в предварительно взвешенные тигли.

Определение зольности торфа и торфяной продукции топливного назначения

Тигли с навесками торфа закрывают крышками и ставят на под холодной или нагретой до температуры 200-250°С муфельной печи. Через 15 мин открывают дверцу, снимают крышки с тиглей и нагревают печь до температуры (800±25)°С. При этой температуре продолжают прокаливание в закрытой муфельной печи до полного озоления нелетучего остатка в течение 3 ч.

После прокаливания тигли с золой вынимают из муфельной печи, охлаждают на асбестовом листе 5 мин, а затем в эксикаторе до комнатной температуры и взвешивают.

Для контроля тигли с зольным остатком дополнительно прокаливают в течение 40 мин при температуре (800±25)°С. После охлаждения и взвешивания определяют изменение массы. Если изменение массы в сторону уменьшения или увеличения будет менее 0,005 г, то испытание заканчивают и для расчёта принимают последнюю массу. При уменьшении массы на 0,005 г и более тигли с зольным дополнительно прокаливают (каждое в течение 40 мин) до тех пор, пока разность в массе при двух последовательных взвешиваниях будет менее 0,005 г.

Определение зольности торфяной продукции сельскохозяйственного и природоохранного назначения

Тигли с навесками торфа закрывают крышками и ставят на под холодной или нагретой до температуры 200-250°С муфельной печи (под печи заполняют тиглями не более чем на половину), закрывают дверцу. Через 15 мин открывают дверцу, снимают крышки с тиглей и постепенно в течение 1 ч нагревают печь до температуры (525±25)°С.

При этой температуре продолжают прокаливание закрытой муфельной печи до полного озоления нелетучего остатка (до прекращения искрения) в течение 3 ч. Наблюдение ведут через смотровое отверстие.

После прокаливания тигли с золой вынимают из муфельной печи, охлаждают на асбестовом листе в течение 5 мин, а затем в эксикаторе до комнатной температуры и взвешивают. Несгоревшие частицы дополнительно выжигают. Для этого в тигли добавляют несколько капель горячей дистиллированной воды температурой более 90°С или 3%-ного раствора Н 2 О 2 и повторно прокаливают при температуре (525±25) °С в течение 1 ч, охлаждают в эксикаторе и взвешивают с точностью до 0,001 г.

Зольность аналитической пробы (А a) вычисляют в процентах по формуле:

А a = m 1 ?100/m, % (11.7)

где m 1 – масса зольного остатка, г;

m – масса навески испытуемого торфа, г.

Зольность абсолютно сухого торфа (A d) вычисляют по формуле:

А d = А a ?100/(100 – W a), % (11.8)

где W a – влага аналитической пробы, %.

Зольность торфа в рабочем состоянии (А r) вычисляют по формуле:

А r = А d ? (100 + W r)/100, % (11.9)

где W r – массовая доля общей влаги в рабочем состоянии по испытуемой пробе, %.

За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений в пределах допускаемых расхождений.

Допускаемые расхождения результатов двух параллельных определений не должны превышать значений, указанных в таблице 11.1.

Таблица 11.1 – Расхождение результатов определения зольности торфов и продуктов его переработки

Особенности состава и свойств болотных торфяных почв определяют показателями состава и свойств торфяных горизонтов. Состав глеевых горизонтов разнообразен и в значительной степени зависит от гранулометрического, минералогического и химического составов пород и почв, на которых сформировались торфяные почвы. Общими их особенностями являются неблагоприятные физические свойства (дезагрегированность и уплотненность) и наличие закисных форм железа.

Генетическую и агрономическую оценку торфяных почв проводят по мощности торфяного слоя и следующим показателям торфа: степени разложения, ботаническому составу, составу органического вещества, содержанию азота, зольности и составу зольных элементов, реакции и физическим свойствам.

Органическое вещество

Органическое вещество. Оно составляет основную часть (в среднем 85-95%) торфа. В верховых болотных почвах оно представлено преимущественно целлюлозой, гемицеллюлозой, лигнином и воскосмолами. Торф этих почв слабо гумифицирован; гумусовые вещества составляют 10-15% общего углерода, в их составе преобладают ФК.

Торф низинных болотных почв хорошо гумифицирован, в нем до 40-50% гумусовых веществ, в составе которых преобладают гуминовые кислоты.

Торф болотных почв богат азотом (от 0,5-2,0% в верховых и до 3-4% в низинных почвах), но он содержится в трудномобилизуемых формах. В торфе верховых болотных почв азот представлен в различных азотсодержащих соединениях исходных растительных остатков, в торфе низинных почв - в значительной части и азотом гумусовых веществ. По запасам и формам соединений азота низинные болотные почвы более ценны по сравнению с верховыми как объект освоения и использования торфа для приготовления удобрений.

Реакция почв и емкость поглощения катионов

Реакция торфа верховых болотных почв кислая, а низинных колеблется от слабокислой до слабощелочной (в низинных карбонатных почвах). Лишь сульфатные низинные торфяные почвы имеют крайне кислую реакцию (рН КCL 1,1-3,0).

Все виды торфа имеют высокую емкость поглощения катионов (от 80-90 до 130-200 мг * экв), но различаются по гидролитической кислотности и насыщенности основаниями. У верховых почв V= 10-30%, а у низинных - 70-100%.

Степень разложения

Степень разложения - важную характеристику торфа - определяют по относительному содержанию (в%) продуктов распада тканей, утративших клеточное строение. Ее устанавливают специальными анализами торфа, изучением строения растительных остатков под микроскопом. В полевых условиях степень разложения можно определить глазомерно

(табл.2). Чем выше степень разложения торфа, тем ценнее агрономические качества торфяных почв как объекта возможного земледельческого освоения.

Торф верховых болотных почв имеет слабую или среднюю степень разложения, а низинных - чаще всего высокую .

Таблица 2 - Признаки различной степени разложения торфа

Степень разложения	Основные признаки состояния торфа
	Тип торфа
	Неразложившийся	Торфяная масса не продавливается между пальцами. Поверхность сжатого торфа шероховатая от остатков растений, которые хорошо различимы. Вода выжимается струей, как из губки, прозрачная, светлая.
	Весьма слаборазложившийся	Вода выжимается частыми каплями, почти образуя струю, слабо-желтоватая.
	Слаборазложившийся	Вода отжимается в большом количестве, желтого цвета, растительные остатки заметны хуже.
	Среднеразложившийся	Масса торфа почти не продавливается в руке, растительные остатки заметны, вода отжимается частыми каплями светло-коричневого цвета, торф начинает слабо пачкать руку.
	Хорошо разложившийся	Масса торфа продавливается слабо. Вода выделяется редкими каплями коричневого цвета.
	Сильно разложившийся	Масса цвета продавливается между пальцами, пачкая руку. В торфе заметны лишь некоторые растительные остатки. Вода отживается в малом количестве, темно-коричневого цвета.
	Весьма сильно разложившийся	Торф продавливается между пальцами в виде грязеподобной черной массы. Вода не отжимается. Растительные остатки совершенно неразличимы.

Зольность торфов

Зольность торфов имеет важное агрономическое значение, так как в составе золы присутствуют зольные элементы питания (Р, К, Са, Mg и др.). В то же время повышенное содержание оксидов железа, водорастворимых солей в составе золы торфа резко снижает его качество. Зольность торфов верховых болотных почв наиболее низкая (2-5%), низинных - составляет от 5-10% у обедненных (переходных) до 30-50% у высокозольных.

В верховых болотных почвах состав и содержание зольных элементов определяются зольностью исходных растительных остатков, а в низинных в большой мере зависит от гидрогенной аккумуляции веществ и степени заиления торфа.

Наиболее важными компонентами золы являются фосфор, калий, кальций. Фосфор в торфе содержится в основном в органической форме и в небольших количествах (0,1-0,4%), за исключением некоторых травянистых и ольшаниковых болот, в торфе которых фосфор может накапливаться в виде вивианита до 2-8% на сухое вещество торфа.

Все виды торфа бедны калием. Содержание кальция в торфе верховых болот невелико, а в торфе низинных почв - в среднем 2-4%, достигая в карбонатных родах 30% и выше.

В торфе определенных видов содержится значительное количество железа (5-20% и более в пересчете на Fe 2 O 3); в засоленных торфяных почвах содержится до 2% водорастворимых солей.

Торфяные горизонты

Торфяные горизонты болотных почв имеют специфические физические свойства: низкие показатели плотности, высокую влагоемкость, слабую

водопроницаемость и теплопроводность. Влагоемкость низинного торфа колеблется от400 до 900%, верхового - от 1000 до 1200%.

Количество зольных элементов в залежах лесостепи зависит главным образом от местоположения торфяника в рельефе, определяющего тип его водного питания и возможность приноса аллювиальных и делювиальных продуктов, сильно повышающих зольность торфа. Естественно поэтому, что наименьшая зольность свойственна торфяникам водораздельной группы и наибольшая - пойменным торфяникам. Торфяники террасной группы занимают промежуточное положение между водораздельными и пойменными торфяниками.

Но и в пределах каждой топологической группы торфяников часто наблюдаются весьма значительные колебания зольности, зависящие от воздействия разнообразных факторов. Так, залежь гипновых и сфагновых торфяников водораздельной группы в южных степных районах содержит золы от 6 до 14%.

В лесной полосе зольность торфа ниже, а именно, для сфагновых залежей она колеблется от 2 до 10% для травяных и лесных - от 7 до 16%.

Зольность торфа террасных залежей, как правило, несколько выше, чем водораздельных, что находится в зависимости от возможности попадания сюда продуктов делювиального смыва. Так, в сфагновом торфянике «Лебяжье» содержание золы колеблется от 3,8 до 16,6%, в осоковом торфянике «Вознесенское» - от 6,6 до 26,0% и в лесном (в 47 квартале Серповского лесничества) - от 17,6 до 25,6%.

Что касается торфяников пойменной группы, то здесь колебания зольности достигают весьма широких пределов не только на разных торфяниках, но даже на отдельных участках одного и того же торфяника. Вообще же торфяники пойменной группы обладают повышенной зольностью, вследствие механического засорения аллювием и делювием в период торфообразования. Значительные колебания зольности торфа на разных торфяниках зависят от количества наносного материала, попадавшего в торфяник, а колебания золы на одном и том же торфянике - от неравномерного распределения наносов по его площади и накопления местами известкового туфа и вивианита в результате деятельности почвенно-грунтовых вод. В поймах сравнительно редко встречается торф с зольностью 6-8%; наоборот, зольность 15-30% и выше представляет обычное явление.

В распределении зольности по профилю ясно выраженной закономерности нет, но в большинстве случаев наблюдается возрастание ее в придонном, а также в самом верхнем горизонте. Это явление объясняется более сильным засорением названных горизонтов делювиально-аллювиальными наносами.

Значительные колебания зольности для различных участков торфяника часто не дают возможности судить по средней зольности о топливной или сельскохозяйственной ценности всего торфяника. Это вызывает необходимость разделения его на участки с различной зольностью, допускающей возможность использования торфа в том или другом направлении. Высокое содержание золы почти совершенно затемняет значение ботанического состава в качественной оценке торфа, обусловливая существенные изменения в теплотворной способности и химическом составе торфа.

Показать все

Физические и химические характеристики

Торф - органическое удобрение, представляет собой растительную массу, разложившуюся в условиях избыточного увлажнения и недостатка воздуха. В состав торфа включены негумифицированные растительные остатки, перегной, минеральные соединения.

Классификация торфа

По условиям образования торф делят на три типа:

Агрохимическая оценка торфа проводится по следующим свойствам:

Ботанический состав

определяет кислотность, зольность, степень гумификации, обеспеченность элементами питания.

Степень разложения торфа

. Различают слаборазложившийся (5-25 % гумифицированных веществ) и среднеразложившийся торф (25-40 %).

Зольность торфа

может быть нормальной (до 12 % золы по сухой массе) и высокой (более 12 %). Высокозольными, как правило, являются торфы низинного типа с содержанием зольных веществ от 20-30 % и более. Повышенная зольность за счет содержания кальция в виде извести и фосфора (вивианит) повышает ценность торфа. уменьшается при переходе от низинного торфа к верховому.

• . Больше всего в торфе содержится именно этого элемента. Основная его часть находится в органической форме и становится доступной растениям только после минерализации.
• . Содержание в торфах низкое. При этом две трети его растворимы в слабых кислотах и доступны растениям.
• . Содержание очень низкое, только менее половины его находится в состоянии, доступном растениям.
• . Из всех микроэлементов в торфе содержится самое малое количество.

Кислотность торфа (

pH ) является очень важным показателем. От уровня кислотности зависит способ применения торфа. С pH5.5 и менее торф (даже низинный) не допускается использовать без предварительного компостирования с известью, фосфоритной мукой, золой, навозом и т. д. С учетом гидролитической кислотности, все типы торфа способны при компостировании с переводить в усвояемые для растений формы.

Поглотительная способность, емкость поглощения (ЕКО)

- показатель, значимый при использовании торфоввкачестве подстилочного материала в животноводстве как материала, поглощающего влагу (влагоемкость) и газы, как правило, аммиак.

Максимальная влагоемкость - отличительный признак верховых торфов. Показатель постепенно уменьшается при переходе к низинным типам, но остается достаточно высоким.

Агрохимические показатели, % на абсолютно сухую массу различных типов торфа, согласно:
Тип торфа	зола	показатели pH		Органическое вещество
									мг экв/100г сухой массы
низинный
переходный
верховой

Применение

Сельское хозяйство

Торф используется в сельском хозяйстве очень широко. В животноводстве различные типы торфа используют для подстилки животным. В растениеводстве торф применяется в качестве компонента различных компостов, при приготовлении торфоперегнойных горшочков и кубиков, как субстрат для теплиц, в качестве мульчирующего материала, в качестве самостоятельного удобрения.

Зарегистрированные и разрешенные к использованию на территории России марки удобрений, в производстве которых используют торф размещены в таблице справа.

Способы внесения

Торф в качестве удобрения вносится на легких почвах в или .

В качестве мульчирующего материала применяют поверхностно проветренные торфы низинного и переходного типа.

Осушенные торфяники используются для возделывания сельскохозяйственных культур. Для этих целей подходят торфоразработки после снятия верхнего слоя торфяника с мощностью оставшегося торфяного слоя не менее 50 см. При этом необходимо известкование, применение различных и .

Промышленность

Торф - горючее полезное ископаемое, предшественник ряда углей, применяется в качестве топлива. (фото)

Глубокая химическая переработка торфяного сырья позволяет получить гуминовые кислоты, битум, метиловый и этиловый спирт, уксусную и щавелевую кислоты, фурфурол, сухой лед, кормовые дрожжи, торфяной кокс, полукокс и прочее.

Поведение в почве

Внесение в почву чистого торфа признано неэффективным. Сырой торф содержит 80-90 % воды, и с одной его тонной вносится только 100-200 кг сухого вещества.

Сухой торф обладает высокой поглотительной способностью, и его внесение приводит к поглощению влаги из почвы. Торф даже при влажности 35-40 % вызывает иссушение почвы, что, в свою очередь, приводит к замедлению разложения самого торфа, поскольку он плохо разлагается сухом пахотном слое.

Применение на различных типах почв

Для повышения доступности азота и других питательных веществ торф компостируют с биологически активными компонентами ( , навозной жижей, фекалиями). Для компостирования используют торф при степени разложения более 20 %, для улучшения питательных качеств компоста добавляют известь, золу. (фото)

Торф применяют для приготовления торфоаммиачных удобрений (ТМАУ) и различных торфяных субстратов для овощеводства закрытого грунта.

Легкие почвы

. Допускается применение в качестве удобрения низинного торфа, богатого известью (торфотуфы) или фосфором (вивианитовый торф). Торф должен отвечать следующим агрохимическим характеристикам: pH - более 5,5, зольность - более 10 % (в том числе, содержание CaO более 4 %), степень разложения - более 40-50 %. Эффективность внесения торфа увеличивается при одновременном внесении небольших доз других органических удобрений (навозной жижи, полужидкого навоза, фекалий, птичьего помета).

Влияние на сельскохозяйственные культуры

Торфяные удобрения и компосты положительно влияют на все сельскохозяйственные культуры, увеличивая количественные и качественные характеристики урожайности.

Получение

Торф из природных залежей получают различными способами. Наиболее современный - фрезерный. Торфяная залежь осушается с помощью системы отводных каналов, затем очищается от древесной и кустарниковой растительности и выравнивается. Все операции по добыче торфа выполняет один специализированный комбайн, конструкция которого предусматривает укрепление на передней части всасывающего сопла, а на задней - стальных фрез.

Фрезы разрушают слои торфа, через сопла разрыхленный торф всасывается внутрь комбайна и с потоком воздуха транспортируется в кузов. По пути торфяная крошка подсыхает. Из кузова по ленточному транспортеру ее складируют вдоль кромки поля и в дальнейшем поставляют на торфоперерабатывающие заводы. (фото)