Природные свойства торфа и история его научного изучения

Торф – органогенная порода из группы горючих полезных ископаемых, образующаяся в результате отмирания и неполного распада растений в условиях избыточного увлажнения и недостатка кислорода. Сложное природное образование – многокомпонентная, полифракционная, полуколлоидновысокомолекулярная система, имеющая в своем составе различные классы органических и минеральных соединений.

Элементный состав торфа: углерод 50–60 %, водород 5,0–6,6, кислород 30–40, азот 1–3, фосфор 0,1–0,25, калий 0,01–0,1, сера 0,1–2,5 % на горючую массу. В компонентном составе органической массы содержание водорастворимых веществ 1–5 %, битумов 2–10, легкогидролизуемых соединений 20–40, целлюлозы 4–10, гуминовых кислот 15–50, лигнина 5–20 %. В естественном состоянии торф имеет влажность 86–95 %. Для него характерны пористость до 96–97 % и высокий коэффициент сжимаемости при компрессионных испытаниях. Текстура торфа – однородная, иногда слоистая; структура обычно волокнистая или пластичная. Цвет желтый или бурый до черного.

Первые сведения о торфе как "горючей земле" для нагревания пищи восходят к 46 г. н.э. и встречаются у Плиния Старшего. В вв. торф как топливный материал был известен в Голландии и Шотландии. В 1658 г. в г. Гронингене вышла первая в мире книга о торфе на латинском языке Мартина Шока "Трактат о торфе". Многочисленные неправильные представления о происхождении торфа были опровергнуты в 1729 г. И. Дегнером. Используя микроскоп для его изучения, он доказал растительное происхождение торфа. В России впервые сведения о торфе и его использовании появились в XVIII в. в трудах М.В. Ломоносова, И.Г. Лемана, Ф.Ф. Зуева и В.М. Севергина. В XIX в. торфу посвящены работы В.В. Докучаева, Г.И. Танфильева и С.Г. Навашина. В России исследования природы торфа носили ботанический характер. Позже работами В.Н. Сукачева, С.Н. Тюремнова, Е.А. Галкиной, Д.А. Герасимова, В.Е. Раковской, Е.К. Иванова и других советских ученых выявлены географические закономерности распространения торфяных залежей, создана классификация видов торфа и торфяных залежей, составлены кадастры и карты торфяных месторождений, изучены химический состав и физические свойства.

В более ранние периоды истории Земли торф, образовавшийся в болотах, представлял первую стадию углефикации. Без доступа кислорода и при низком значении рН бактериальное разложение отмерших частей растений затруднено и начинается процесс углефикации, ведущий к образованию торфа. В наше время торф встречается в болотистых местностях в виде пластов мощностью до нескольких метров, которые прирастают примерно на 1 мм в год.

Мировые запасы торфа оцениваются в 285,4 млрд.т. По запасам торфа Российская Федерация занимает первое место в мире. По данным геологического учета, предполагаемые запасы торфа в нашей стране составляют около 200 млрд. т, из которых выявлено и разведано 155 млрд.т. Основная часть запасов торфа находится в Сибири и на Дальнем Востоке и только одна четверть – в Европейской части России (табл. 117; Хохлов В.И., 1988).

Таблица 117 – Обеспеченность пашни запасами торфа в Российской Федерации Распределение по основ- ным районам, % Запасы торфа Экономический район на 1 га пашни, тыс. т запасы торфа пашня

 Северо-Западный 13,1 2,7 6,28 Центральный 3,4 12.7 0,35 Волго-Вятский 1,3 6,6 0,25 Центрально-Черноземный 0,1 9,4 0,01 Поволжский 0,2 25,7 0,01 Уральский 6,2 15,3 0,52 Западно-Сибирский 68,7 16,9 5,26 Восточно-Сибирский 3,2 7,9 0,52 Дальневосточный 3,6 2,5 1,86 Калининградская область 0,2 0,3 0,86

В основу классификации торфа положен генетический принцип, заключающийся в том, что фитоценоз образует соответствующий вид торфа. В зависимости от состава растений-торфообразователей и условий торфообразования, торфяники, а вместе с ними и торф делят на три типа: низинные (эвтотрофные), верховые (олиготрофные) и переходные (мезотрофные).

Вследствие разнообразия географических условий торфонакопления в качественных и количественных характеристиках торфяных месторождений имеются большие различия (табл. 118; Хохлов В.И., 1988).

Таблица 118 – Запасы торфа по типам залежи, млрд. т Торф Экономический район верховой переход- низин- смешан- всего ный ный ный

 Российская Федерация 81731,9 23415,8 44697,8 4738,1 154583,6 Нечерноземная зона 15951,6 5409,1 13179,2 1474,3 36014,2 Северо-Западный 10943,2 3105,3 5091,9 832,4 19972,8 Центральный 1884,4 334,5 2505,5 239,1 4963,5 Волго-Вятский 417,4 147,5 1183,8 109,3 1858,0 Центрально-Черноземный 0,4 3.2 131,6 <0,1 135,2 Поволжский 9,6 3,5 319,2 0,6 332,9 Уральский 2634,9 1826,4 4422,2 275,4 9158,9 Западно-Сибирский 63034,4 15224,0 26530,4 2985,3 107774,1 Восточно-Сибирский 2225,1 714,0 779,4 254,4 3972,9 Дальневосточный 488,3 2047,7 3544,7 23,0 6103,7 Калининградская область 94,2 9,7 189,1 18,6 311,6

Верховые торфоместорождения расположены на повышенных местах водоразделов и ручьев. Растения здесь снабжаются атмосферной влагой с очень малым содержанием растворенных солей. Верховые месторождения покрыты сфагновым мхом, на котором развиваются нетребовательные к элементам минерального питания растения: пушица, клюква, шейцерия, багульник, подбел, низкорослая сосна и по окраинам – береза. Зольность верхового торфа очень низкая, а кислотность высокая (табл. 119; Городний Н.М., 1990).

Таблица 119 – Среднее содержание зольных элементов и азота в различных типах торфа, % абсолютного сухого вещества Тип торфа Зола 2O 5 K2O N Al2O3 Fe2O3 pH

 Верховой 2,0 0,30 0,12 0,06 0,08 0,8-1,2 0,30 0,15 2,8-3,5 Переходный 4,0 0,80 0,20 0,09 0,10 1,0-2,3 0,70 0,70 3,5-4,7 Низинный 6,5 2,50 0,30 0,10 0,12 2,3-3,3 0,70 1,30 4,7-5,5

Верховой торф характеризуется высоким содержанием органического вещества, но малой степенью его минерализации, обладает высокой поглотительной способностью – 1 кг сухого торфа может поглотить 8-15 л воды. Верховой слаборазложившийся торф целесообразно использовать в качестве подстилочного материала и для приготовления торфожижевых компостов.

Низинные торфоместорождения образуются в пониженных местах рельефа: в поймах рек, притеррасных частях или водораздельных котловинах в условиях увлажнения атмосферными осадками и богатыми минеральными солями поверхностными и грунтовыми водами. Низинный торф образуется из гипновых мхов, травянистых (осока, камыш, тростник, хвощ) и древесных (ольха, береза, ель, сосна, ива) растений. Так как влаголюбивые растения, принимающие участие в формировании этого типа торфа, требовательны к элементам минерального питания, то низинный торф содержит много зольных элементов. В нем меньше органического вещества, но он имеет большую степень разложения. Поглотительная способность низинного торфа меньше, чем верхового. Низинный торф используют главным образом для компостирования.

Переходные торфоместорождения – промежуточные; в зависимости от условий питания они приближаются к верховым или низинным. В них глубже залегают пласты низинного торфа, а выше – верхового. Верховой торф используют для приготовления компостов и для подстилок животным.

В типах торфа выделяют подтипы: 1) лесной; 2) лесотопяной; 3) топяной. Торф разных подтипов отличается по степени разложения.

Степень разложения органического вещества торфа колеблется от 1–5 до 50–60%. При этом степень разложения до 20% принято считать низкой, от 20 до 40% – средней и свыше 40% – высокой. Степень разложения может быть определена чисто морфологически либо количественно на основании соотношения между разложившимся материалом и сохранившими строение растительными остатками. В полевых условиях ее можно определить на глаз, пользуясь данными таблицы 120 (Васильев В.А., Филиппова Н.В., 1988).

От степени разложения торфа зависят его физические и агрохимические свойства. Чем она ниже, тем выше воздухопроницаемость, влагоемкость, буферность, влаго- и газопоглотительная способность торфа. Степень разложения торфа можно определить и по показателю его гумификации (ПГТ), который вычисляется путем умножения содержания гуминовых кислот в торфе

0, 001% (СГК, %) на показатель их оптической плотности Е 4, 65:

ПГТ  С гк  Е 0,001%

Таблица 120– Органолептические признаки степени разложения торфа Степень разложения, % Основные признаки состояния торфа

 Менее 15 (неразложившийся) Торфяная масса не продавливается между паль- цами. Поверхность сжатого торфа шероховатая от остатков растений, которые хорошо различи-

мы. Вода выжимается струей, как из губки, прозрачная, светлая 15–20 (очень слаборазложив- Вода выжимается частыми каплями, почти обрашийся) зуя струю, слабо-желтоватая 20–25 (слаборазложившийся) Вода отжимается в большом количестве, желтого цвета, растительные остатки заметны хуже 25–35 (среднеразложившийся) Масса торфа почти не продавливается в руке, остатки растительности заметны; вода отжимается частыми каплями светло-коричневого цвета, торф слабо пачкает руки 35–45 (хорошо разложившийся) Масса торфа продавливается слабо. Вода выделяется редкими каплями коричневого цвета 45–55 (сильноразложившийся) Масса торфа продавливается между пальцами, пачкая руку. В торфе заметны лишь некоторые растительные остатки. Вода отжимается в малом количестве, темно-коричневого цвета Более 55 (очень сильноразло- Торф продавливается между пальцами в виде гряжившийся) зеподобной черной массы. Вода не отжимается.

Растительные остатки совершенно неразличимы.

Соответственно этому показателю степень гумификации торфа может быть выражена как: 1) очень низкая <0,5; 2) низкая 0,5–1,5; 3) средняя 1,6– 2,5; 4) высокая 2,6–3,5; 5) очень высокая >3,5.

Торф лесного подтипа имеет высокую степень разложения, у топяного торфа – минимальная степень разложения; лесотопяной торф занимает промежуточное положение. Подтипы торфа делятся на 4–8 видов (табл. 121; Копенкина Н.А., Нейштадт М.И., Чистяков В.И., 1977).

Вид – первичная таксономическая единица классификации торфа. Он отражает исходную растительную группировку и первичные условия образования торфа, характеризуется определенным сочетанием доминирующих остатков отдельных видов растений.

Ботанический состав – один из основных признаков, определяющих качество торфа для сельскохозяйственного использования. По растениямторфообразователям можно определить, в каких условиях водного и зольного питания формировался торфяник. Ботанический состав торфа определяют с помощью микроскопа при 80–100-кратном увеличении. По характеру клеточного состава растительных остатков и некоторым другим признакам выявляют растения, участвовавшие в образовании торфа, и устанавливают процентное соотношение различных остатков.

По ботаническому составу различают около 40 видов торфа. Однако не все виды резко отличаются друг от друга по основным свойствам, и поэтому для практических целей в большинстве случаев достаточно различать три группы торфа: моховую, травяную и древесную. Некоторые виды торфа можно определить по внешним признакам, описание которых приведено в таблице 122 (Васильев В.А., Филиппова Н.В., 1988).

Таблица 121 – Классификация видов торфа Лесной Лесотопяной подтип Топяной подтип подтип Тип древесно- древесно- травяно- торфа древесная травяная моховая травяная моховая моховая группа группа группа группа группа группа

Группы торфа и определение его видов по внешним признакам

Торф классифицируют по условиям образования и происхождению на три основных типа: низинный, переходный и верховой. Внутри каждого типа выделяют группы и виды в зависимости от преобладающих растительных остатков. Определить конкретный вид торфа можно непосредственно в поле по его строению, цвету и сохранившимся частям растений. В зависимости от условий залегания торф делят на следующие типы и группы:

• Низинный: ольховый, березовый, еловый, сосновый низинный, ивовый низинный, древесно-осоковый, древесно-тростниковый, древесно-гипновый, осоковый низинный, тростниковый низинный, осоково-гипновый, осоково-сфагновый низинный, гипновый низинный, сфагновый низинный, вахтовый, шейхцериевый низинный.
• Переходный: древесный переходный, древесно-осоковый переходный, древесно-сфагновый переходный, осоковый переходный, осоково-сфагновый переходный, осоково-гипновый переходный, гипновый переходный, сфагновый переходный, шейхцериевый переходный.
• Верховой: сосновый верховой, сосново-пушицевый, сосново-сфагновый, пушицевый верховой, пушицево-сфагновый, шейхцериево-сфагновый, медиум-торф, фискум-торф, комплексный верховой, сфагново-мочажинный.

Чтобы безошибочно определить вид торфа на месте, ориентируйтесь на его внешние признаки. В полевых условиях ключевое значение имеют сохранность растительных остатков, характер сложения и изменение цвета на воздухе. Подробные ориентиры для экспресс-оценки приведены в таблице ниже:

Тип торфа	Вид торфа	Характерные признаки видимых растительных остатков	Сложение торфа, цвет и изменение на воздухе
Верховой	Сфагновый	Остатки сфагновых мхов в виде тончайших листочков яйцевидной или удлиненной формы (длиной не более 4 мм, толщиной не более 2 мм). Стебельки шнуровидные, бурого или палевого цвета.	Рыхлое, губчатое или соломистое. Цвет от соломенно-желтого до красновато-бурого. Темнеет медленно, сохраняя оттенок.
	Пушицевый	На изломе хорошо заметны остатки пушицы, залегающие густыми прядями.	Волокнистое. Цвет темно-коричневый, на воздухе темнеет.
Низинный	Гипновый	Остатки гипновых мхов в виде темных тонких (до 1–1,5 мм шириной) облиственных стебельков. Листья различной формы, часто с отогнутой верхушкой.	Рыхло-губчатое. Свежий торф имеет золотисто-бронзовый цвет, который на воздухе быстро переходит в серый.
	Тростниковый	Зеленоватые мелкие волосовидные корешки тростника и грубые жесткие зеленоватые лентообразные пластинки корневища шириной 10–15 мм с ясно заметными узлами.	Волокнистое. Зеленоватый цвет, на воздухе темнеет, но оттенок остается.
	Древесный	В плотной массе торфа заметны на глаз и прощупываются различной величины грубожесткие или мягкие кусочки древесины.	Комковато-зернистое. Цвет от темно-серого (почти черного) до коричневого, на воздухе темнеет.

Агрохимические показатели и правила подготовки торфа

Качество торфа как удобрения или подстилки определяют его физико-химические свойства: влажность, степень разложения, влагоемкость, емкость обменного поглощения, кислотность, зольность и химический состав. Прежде чем использовать торф в хозяйстве, его влажность необходимо довести до оптимального уровня — 50–60 %. Естественная влажность торфа зависит от типа залежи и степени ее осушения:

Тип торфа	Влажность в природной залежи, %	Влажность в осушенной залежи, %
Верховой	92–96	80–86
Низинный	87–90	80–86

Слаборазложившийся торф, напротив, можно высушивать до 40 % и ниже, так как после сушки он сохраняет способность хорошо поглощать влагу. Степень разложения определяет физические и агрохимические свойства сырья. Чем она ниже, тем выше воздухопроницаемость, влагоемкость, буферность, а также влаго- и газопоглотительная способность торфа.

Емкость обменного поглощения характеризует адсорбционные свойства торфа и показывает его пригодность в качестве удобрения. У верхового торфа этот показатель почти не зависит от степени разложения, тогда как у низинного — увеличивается по мере ее роста. Переходный торф по емкости поглощения близок к верховому.

Полная влагоемкость показывает способность сырья удерживать воду за счет молекулярных и капиллярных сил в условиях свободной фильтрации. Этот показатель напрямую связан со степенью разложения торфа. С разрушением структуры растительных остатков способность удерживать воду закономерно снижается.

• Общая емкость поглощения — 120–230 мг-экв на 100 г сухого торфа
• Емкость поглощения верхового торфа — 125–152 мг-экв на 100 г сухого торфа
• Емкость поглощения низинного торфа — 147–230 мг-экв на 100 г сухого торфа
• Естественная влагоемкость залежи — 500–3000 %
• Максимальная влагоемкость верхового торфа — до 3000 %
• Влагопоглощение 1 кг абсолютно сухого торфа — от 5 до 30 л воды

Агрохимический профиль торфа: зольность, кислотность и формы азота

Эффективность торфа на полях зависит от его зольности — процентного соотношения остатка после прокаливания к общей массе образца. Высокозольные залежи формируются из-за активного приноса минеральных веществ с окружающих суходолов или вместе с грунтовыми водами. Чаще всего такая высокая минерализация характерна для низинного торфа.

При вторичном засолении или активном приносе минеральных веществ грунтовыми водами образуются специфические виды торфяных отложений:

• песчанистые;
• глинистые;
• известковистые;
• охристые;
• вивианитовые;
• сернистые.

Условной границей между торфом и органоминеральными отложениями принято считать зольность в размере 50% сухого вещества. Практику необходимо точно определять тип торфа, так как от него зависят естественная кислотность сырья и содержание кальция. Эти параметры напрямую влияют на пригодность торфа для конкретных технологических задач.

• Зольность верхового торфа — 2–4%
• Зольность переходного торфа — 4–6%
• Зольность низинного торфа — 6–18%

Тип торфа	рН	Кальций, %
Верховой	2,6–3,2	до 0,25–0,35
Переходный	3,4–4,2	до 1
Низинный	4,8–5,6	до 4

Торф имеет кислую реакцию, обусловленную присутствием свободных органических кислот и подвижного алюминия. Низинный торф отличается пониженной кислотностью благодаря присутствию кальция, тогда как верховой торф из-за дефицита кальция является наиболее кислым. Для нейтрализации избыточной кислотности торфяного сырья агрономы используют специальные мелиорирующие материалы.

Для нейтрализации кислотности торфа применяют следующие материалы:

• известь;
• фосфоритную муку;
• органические удобрения (навоз, навозную жижу, фекалии).

Важной характеристикой торфяного сырья является общее содержание азота. В органической массе верхового торфа его количество составляет в среднем 1,5% (диапазон от 0,6 до 2,5%), а в низинном — 2,6% (диапазон от 1,3 до 3,8%). Переходный торф по этому показателю занимает промежуточное положение.

Тип торфа	Аммонийный азот, %	Амидный азот, %	Нитратный азот, %	Аминный азот, %	Итого легкоусвояемых форм, % от валового азота	Белковый и гуминовый азот, % от валового азота
Низинный	1,7	4,0	2,3	0,1	8,1	91,9
Переходный	4,5	1,7	1,6	0,3	8,1	91,9
Верховой	14,1	5,3	5,8	1,1	26,3	73,7

Большинство азотных соединений торфа заблокировано в составе сложных органических веществ — гуминовых кислот, белков, лигнина и битума. В таком виде азот недоступен для питания сельскохозяйственных культур. Этот элемент переходит в доступные формы только после длительной минерализации при компостировании или использовании торфа на подстилку в животноводстве.

Биологические особенности торфа и технология его добычи

Торфяная масса обладает высокой биохимической устойчивостью по сравнению с обычным растительным опадом. Это свойство объясняется присутствием гуминовых кислот, которые крайне медленно разлагаются микроорганизмами. В торфогенном слое также аккумулируются продукты жизнедеятельности микрофлоры, обладающие выраженными антибиотическими свойствами. Благодаря этому в торфе консервируются даже легкодоступные для микробов углеводы.

В торфяной массе присутствуют практически все группы микроорганизмов, участвующих в разложении органики. Исключение составляют только нитрифицирующие бактерии и азотобактер, не выживающие в естественных условиях залежи. Наиболее богатым по микрофлоре является низинный торф, тогда как верховой из-за высокой кислотности сильно обеднен. При этом торф полностью безопасен для посадок, так как не содержит болезнетворных для растений микроорганизмов.

Разработке любого торфяного месторождения предшествует его обязательное осушение. Также с поверхности будущей карты полностью удаляют всю древесную растительность. Добычу торфа на удобрение ведут послойно-поверхностным способом — фрезерным или скреперно-бульдозерным.

1. Фрезерование верхнего слоя залежи фрезерными барабанами.
2. Ворошение и сушка сфрезерованного слоя.
3. Валкование подсушенного слоя.
4. Уборка торфа из валков.
5. Штабелевание готовой продукции.

Торф как удобрение и мелиорант: правила применения

Торф — ценный компонент для обогащения полей органикой, но использовать его в чистом виде малоэффективно. Из-за высокой устойчивости органического вещества азот в почве минерализуется крайне медленно, а кислая реакция среды сдерживает развитие полезных микроорганизмов. Наилучший результат дает приготовление компостов (торфонавозных, торфожижевых, торфофекальных, торфорастительных) и смесей с минеральными удобрениями (торфоаммонийных и торфоминеральноаммонийных).

Перед внесением в почву чистого торфа его обязательно подготавливают, иначе пользы растениям он не принесет. Технология подготовки сырья включает обязательные этапы:

1. Тщательно измельчите торфяную массу перед использованием.
2. Выдержите измельченный торф в кучах не менее 2–3 месяцев.
3. Дождитесь выветривания вредных для растений соединений и только после этого вносите на поля.

Особую ценность представляют природные разновидности торфа, богатые фосфором и известью. Торф с содержанием фосфора не менее 2% в форме вивианита (фосфорнокислой закиси железа) используют как полноценное фосфорное удобрение. Включения вивианита залегают в низинном торфе на глубине 0,3–0,5 м в виде бело-серых прожилок, которые на воздухе окисляются и становятся ярко-синими. В чистом виде вивианит содержит около 28% фосфора.

Торф с содержанием извести более 8% (в виде бело-желтых или сероватых комков) применяют на кислых почвах как кальциевое удобрение. Торфотуф с содержанием CaO более 10% работает эффективнее обычной извести. Его органические вещества не только обогащают почву питательными элементами, но и повышают ее буферные свойства.

Для окультуривания кислых подзолистых почв торф выступает в роли мелиоранта. Внесение больших объемов органики улучшает физические и физико-химические свойства пахотного горизонта. В почве снижается объемная масса, повышается буферность и создается оптимальный фон для эффективного действия минеральных удобрений.

• Норма внесения мелиоранта — 500 т/га
• Максимальная влажность торфа — 60%
• Тип торфа для мелиорации — преимущественно низинный

Торф в животноводстве и благоустройстве: подстилка, мульча и газоны

В животноводстве верховой торф со степенью разложения до 15% служит идеальной подстилкой. Благодаря низкой теплопроводности и высокой влагоемкости он поддерживает тепло на ферме и отлично впитывает влагу. Сфагновый торф также сдерживает размножение патогенных микроорганизмов в навозе. Полученный навоз удерживает больше общего и подвижного азота, а его потери при хранении снижаются по сравнению с соломенной подстилкой. Суточную норму расхода рассчитывают индивидуально, исходя из вида и возраста животных, а также качества сырья.

Качество торфяного сырья для заготовки подстилки регламентируют по двум категориям:

Показатель качества	I категория	II категория
Тип и группа торфа	Верховой тип, моховая группа	Любой тип; моховая, травяно-моховая и травяная группы
Степень разложения, %	до 15	Верховой и переходный: 16–25 Низинный: до 15
Зольность, %	до 5	Верховой и переходный: до 8 Низинный: до 10
Содержание остатков пушицы, %	до 5	до 15

К подстилочному торфу предъявляют и дополнительные технологические требования. Его влажность должна находиться в пределах 40–50%, а содержание древесных остатков не должно превышать 10%. При соблюдении этих условий получается качественный подстилочный материал с минимальным количеством пыли.

Малоразложившийся торф находит применение и при создании газонов, а также для защиты почв от эрозии. Для выращивания торфодерновых ковров, которыми укрепляют откосы каналов, водоемов и насыпей в умеренном климате, используют осушенные залежи верхового торфа. Сырье для таких ковров должно иметь степень разложения не более 15%, кислотность не более 3, зольность не более 20% и содержание остатков пушицы не более 15%.

Мульчирование торфом защищает посадки от неблагоприятных внешних факторов. Торфяной слой предотвращает появление почвенной корки, снижает испарение влаги и спасает озимые посевы от вымерзания. За счет низкой теплопроводности мульча медленно отдает тепло, что эффективно сглаживает суточные перепады температур в прикорневой зоне.

Применение торфа в защищенном грунте и нормы нейтрализации

При разложении торфа активно выделяется углекислый газ, который стимулирует фотосинтез и ускоряет накопление органического вещества растениями. Для мульчирования используют хорошо разложившийся проветренный торф влажностью до 50–65 %. Его распределяют в междурядьях слоем 5–7 см, а после уборки культуры или при обработке приствольных кругов многолетних насаждений заделывают в почву.

В защищенном грунте фрезерный торф служит основой для производства специализированных тепличных субстратов. В промышленном овощеводстве применяют три типа готовых торфяных грунтов:

• Известкованный — торф, нейтрализованный известняковыми материалами.
• Теплично-парниковый — торф, нейтрализованный известняком и обогащенный фосфорными и калийными удобрениями.
• Биологически активный — нейтрализованный торф с добавлением фосфорно-калийных удобрений и маточной культуры аутохтонной микрофлоры Б.

Количество извести для нейтрализации избыточной кислотности рассчитывают исходя из исходного уровня pH торфяного сырья. Нормы внесения мелиоранта на 1 тонну торфа стандартной влажности 55 % приведены в таблице. Дополнительно на каждую тонну торфа добавляют 7 кг суперфосфата и 2 кг сернокислого калия.

Исходная кислотность торфа, рН	Расход извести на 1 т торфа (при влажности 55 %), кг
2,5–3,0	40–45
3,0–3,5	35–40
4,0–4,5	25–30
4,5–5,0	20–25
5,0–5,5	15–20
5,5–6,0	10–15

Готовые торфяные субстраты: плиты и блоки

Для оптимизации тепличного производства и выращивания рассады используют готовую промышленную продукцию на основе верхового торфа. Качественные характеристики этих субстратов строго стандартизированы.

Вид продукции	Тип торфа	Степень разложения, %	Зольность, %	Влажность, %	Кислотность, pH KCl
Грунты	Верховой и переходный	не нормируется	≤ 25	≤ 20	50–60
Торфодерновые ковры	Верховой	≤ 15	≤ 20	65–85	≤ 3,0
Горшочки торфяные полые	Верховой, моховая группа	не нормируется	≤ 15	≤ 8	≤ 55
Торфяные питательные брикеты	Верховой, сфагновый медиум или фускум	≤ 8	≤ 8	≤ 53	2,5–3,5
Торфяной прессованный питательный грунт «Фиалка»	Верховой, моховая группа	не нормируется	≤ 15	≤ 12	≤ 55
Торфоблоки субстратные	Верховой, сфагновых мхов ≥ 70 %	не нормируется	не нормируется	не нормируется	не нормируется
Микропарники	Верховой, сфагновый, моховая группа	≤ 15	≤ 15	≤ 60	не нормируется

Плиты сухого прессования изготавливают в заводских условиях из слаборазложившегося верхового торфа, обогащенного макро-, мезо- и микроэлементами. Они имеют форму прямоугольного параллелепипеда с закругленными углами и предназначены для выращивания рассады, цветов и овощных культур.

• Размеры плиты — 290×290×50 мм
• Масса одной плиты — не менее 2 кг
• Влажность при поставке — 17–30 %
• Кислотность субстрата — pH 5,0–5,8
• Влагоемкость — 5 кг воды на 1 кг сухого торфа

Подготовку плит к использованию проводят непосредственно перед посадкой по следующей схеме:

1. Выровняйте гряды в теплице и застелите их полиэтиленовой пленкой.
2. Разложите плиты сухого прессования, оставляя между ними технологические зазоры в 5 см.
3. Равномерно размочите плиты дождеванием из шланга через мелкодисперсный распылитель до полного насыщения влагой.

Применение прессованных плит решает сразу несколько логистических и фитосанитарных задач. Они не подвержены саморазогреванию и самовозгоранию при хранении, требуют меньше места на складе и снижают транспортные расходы. Отсутствие в плитах патогенной микрофлоры защищает корневую систему растений от болезней и позволяет перейти на современный контейнерный метод выращивания.

Торфоблоки субстратные представляют собой пористые гидрофильные плиты толщиной от 4 до 5,5 см, состоящие из отдельных ячеек с лунками по центру. Ячейки разделены нарезными или штампованными бороздками. Блоки производят из известкованного верхового торфа низкой степени разложения (до 18 %) с рН 2,9–3,0. Субстрат содержит 70–80 % сфагновых мхов, не более 0,7 % хлора и не более 1 % окиси железа.

Промышленность выпускает торфоблоки следующих размеров:

• ячейки: 100×100 мм и 50×50 мм;
• плиты: 500×500 мм, 1000×500 мм и 20×500 мм.

Блоки используют для выращивания рассады овощей, цветов, декоративных, ягодных и лесных культур, а также для создания переносных газонов. В продаже представлены нейтрализованные (известкованные) блоки и комплексные субстратные блоки, содержащие полный набор элементов питания.

Технология применения торфяных субстратов, блоков и горшочков

Прессованные торфяные изделия позволяют изолировать корневую систему растений от тепличного грунта, защитить ее от патогенов и свести к минимуму травмирование при пересадке. Однако эффективность их применения напрямую зависит от соблюдения правил раскладки и полива.

• Масса блока при полном насыщении — увеличивается в 7–8 раз

Подготовку торфоблоков к посадке проводят в следующей последовательности:

1. Разложите блоки на гряды или ровную поверхность, застеленную пленкой.
2. Равномерно увлажните их водой до полной влагоемкости.
3. Внесите стартовую дозу макро- и микроудобрений (основное питание подается дробно, вместе с последующими поливами).
4. Высейте семена или высадите укорененные черенки.

Вариант питания	Минеральное удобрение	Норма для огурцов, г/м²	Норма для томатов, г/м²
Вариант I	Диаммонийфосфат	66	72
	Магний сернокислый	50	50
	Селитра калиевая	65	85
Вариант II	Калий сернокислый	65	85
	Карбамид	52	60
	Магний сернокислый	50	50
	Суперфосфат двойной	68	73
Вариант III	Калиймагнезия	100	130
	Карбамид	52	60
	Суперфосфат двойной	68	73

Микроудобрение	Норма для огурцов, г/м²	Норма для томатов, г/м²
Молибденовокислый аммоний	0,5	0,4
Железо сернокислое	1,2	1,5
Борная кислота	0,5	0,5
Кобальт сернокислый	0,25	0,25
Марганец сернокислый	0,75	0,70
Медь сернокислая	0,25	0,25
Цинк сернокислый	0,10	0,25

Для выращивания рассады овощных, декоративных, лесных и плодовых культур используют полые торфяные горшочки. Их изготавливают из смеси верхового торфа (не менее 70 %) и картона или бурой древесной массы (не более 30 %) с добавлением мела, азота и поверхностно-активных веществ. Производители выпускают их в виде одиночных круглых или квадратных стаканов, а также блоками по 6 и 12 штук. Чтобы корневая система развивалась без деформаций, горшочки заполняют легкими торфяными субстратами.

Для растений с изолированной корневой системой также применяют сухие прессованные торфяные брикеты в форме цилиндров. Они состоят из слаборазложившегося верхового сфагнового торфа, мела и комплекса макро- и микроэлементов. Брикеты поставляют в биостойкой бумажной оболочке (тип А) или без нее (тип Б).

• Объем брикета при намокании — увеличивается в 5–6 раз

Схема работы с торфяными брикетами:

1. Уложите сухие брикеты в поддон или лоток.
2. Постепенно подливайте воду на дно емкости, пока субстрат полностью не разбухнет.
3. Высейте семена или проведите пикировку проростков в готовый влажный субстрат.

Производство торфогуминовых и торфоминеральных удобрений

Физико-химическая обработка торфа позволяет превратить его из инертного сырья в биологически активное удобрение с высоким содержанием доступных элементов питания.

Торфо-аммиачные удобрения (ТАУ) производят непосредственно в хозяйствах. Для этого торф обрабатывают аммиачной водой или жидким аммиаком. Под действием щелочного агента снижается избыточная кислотность сырья и активизируется его органика: количество водорастворимых гуминовых кислот и доступного растениям азота возрастает в 10–15 раз.

Торфоминеральные удобрения (ТМУ) готовят путем смешивания торфа с минеральными туками и известняком. На 1 кг сырого торфа (влажностью 55 %) вносят:

• фосфоритную муку (1 кг) или простой суперфосфат (21 кг);
• хлористый калий (7 кг) или калийную соль (11 кг);
• известковую муку — 50–45 кг/т (если pH исходного торфа равен 2,5–3,0) или 40–35 кг/т (при pH 3,0–3,5).

Показатель качества готового ТМУ	Нормативное значение
Влажность	не более 65 %
Зольность	не более 30 %
Кислотность солевой суспензии (pH)	не менее 5
Содержание фосфора	0,6 %
Содержание калия	0,6 %
Засоренность посторонними примесями	не более 10 %

Торфоминерально-аммиачные удобрения (ТМАУ) представляют собой комплексные стимуляторы роста. Входящий в их состав аммиак переводит часть органического вещества торфа в водорастворимую форму, а добавки фосфора и калия обеспечивают растения сбалансированным питанием. Для производства ТМАУ подходит торф любого типа.

Применение торфа для производства удобрений ТМАУ

Торфоминерально-аммиачные удобрения (ТМАУ) отлично подходят для садоводства и выращивания овощных культур. В зависимости от объема вносимых минеральных добавок их разделяют на четыре марки: ТМАУ-1 (низкая концентрация), ТМАУ-2 (средняя), ТМАУ-4К и ТМАУ-6К (высокая). Производство этих удобрений организуют по двум основным технологическим схемам.

Первая схема предусматривает внесение всех минеральных компонентов в навалы фрезерного торфа непосредственно перед штабелированием. По второй схеме удобрения готовят с использованием дозирующе-смесительных станций из торфа, который уже убран в штабеля. Выбор технологии зависит от технического оснащения хозяйства и плановых объемов заготовки.

Показатель качества торфа	Норматив для ТМАУ
Зольность	не более 25 %
Степень разложения	не менее 15 %
Влажность	50–60 %
Окись железа	не более 5 %
Окись кальция	не более 5 %
рН	2,5–6,0

Технология приготовления торфяных компостов

Компостирование — это биотермический процесс, при котором органическое вещество минерализуется и превращается в гумус в аэробных условиях. В процессе созревания смесь разогревается до 60 °С под действием теплолюбивых микроорганизмов. Такой прогрев уничтожает яйца гельминтов, личинки и куколки мух, семена сорных растений, а также патогенные неспорообразующие микроорганизмы.

Для создания эффективного компоста сочетают два типа компонентов с разной устойчивостью к разложению. Первую группу составляют навоз, навозная жижа, куриный помет или фекалии, которые богаты азотом и активной микрофлорой. Во вторую группу входят торф, солома, опилки, кора или лигнин — влагоемкие материалы, которые без компостирования разлагаются слабо. При их смешивании торф удерживает выделяющийся аммиак и жижу, а его собственный азот быстрее переходит в доступную для растений форму.

Подготовка торфа для компостирования требует проведения комплекса мелиоративных и полевых работ. Качество сырья напрямую влияет на интенсивность микробиологических процессов в буртах. Готовый торф перед закладкой в компост обязательно проверяют на соответствие технологическим стандартам.

1. Осушение торфяного болота, очистка от кустарников и кочек, снятие верхнего слоя (очеса).
2. Вспашка плугом и рыхление в несколько следов дисковыми и зубовыми боронами.
3. Сгребание просохшего торфа в валы высотой 1,5–2 м.
4. Сушка торфа в валах до влажности менее 60 %.

Физико-химический показатель	Требование к торфу для компостирования
Зольность	не более 25 %
Степень разложения	не менее 20 %
Влажность	не более 60 %
Содержание древесных частиц	не более 10 %
Размер частиц торфа и древесных остатков	не более 60 мм

Готовые смеси классифицируют по их составу на торфонавозные, торфожижевые, торфопометные и торфофекальные. Наиболее распространенным и эффективным удобрением в хозяйствах остаются торфонавозные компосты. При их приготовлении используют послойный, очаговый, площадный или траншейный способы. Смешивание торфа с навозом позволяет снизить кислотность смеси, активировать микрофлору и минимизировать потери азота.

• Оптимальное соотношение навоза и торфа — 1:1 или 1:2
• Предельная влажность торфа — не более 60 %
• Высота готового штабеля — 2 м
• Ширина готового штабеля — 3–4 м

Послойный способ укладки компоста можно применять в любое время года непосредственно на поле или возле ферм. Сначала бульдозером укладывают и разравнивают слой торфа толщиной 50 см, после чего на него разбрасывают навоз. Слои чередуют до достижения нужной высоты штабеля, причем завершать кучу нужно обязательно защитным слоем торфа.

Технологии укладки компостов: очаговый, площадочный и траншейный способы

Выбор технологии приготовления торфяных компостов зависит от сезона работы, объемов заготовки и имеющейся в хозяйстве техники. Правильная укладка буртов и соблюдение температурного режима определяют скорость созревания удобрения и сохранение в нем питательных веществ. Это позволяет получить качественное органическое удобрение с минимальными затратами труда.

Очаговый способ оптимален для зимней заготовки при температуре воздуха до -20 °C. Торф выполняет роль теплоизолятора, не давая навозу замерзнуть и останавливать процессы ферментации. Бурт формируют в определенной последовательности, обеспечивающей равномерное созревание массы:

1. На площадку укладывают базовый слой торфа толщиной 30–50 см.
2. Поверх него через каждые 1–1,5 м распределяют навоз кучами по 200–300 кг.
3. Засыпают кучи вторым слоем торфа толщиной 50 см, формируя бурт шириной у основания 4–6 м и высотой до 3 м.
4. При наступлении оттепели или стабильных положительных температур смесь перемешивают бульдозером и снова укладывают в бурты для созревания на 3–4 месяца.

Площадочный способ применяют в весенне-летний и озимый периоды. На площадке формируют торфяную подушку слоем 25–30 см, выгружают навоз и перемешивают компоненты тяжелой дисковой бороной в 2–3 следа. Затем смесь сгребают бульдозером в штабеля шириной 4–6 м и высотой 3–4 м без уплотнения. Если торф и навоз доставляют разбрасывателями органических удобрений, разравнивание бульдозером не требуется. Время созревания таких компостов составляет от 4 до 6 месяцев в зависимости от степени разложения торфа.

Траншейный способ подходит для круглогодичной заготовки больших объемов удобрений. Технология требует наличия бетонированной траншеи и площадок для хранения сырья. Навоз или помет выгружают с одной стороны траншеи, а торф подают бульдозером с противоположной стороны. Одновременно вносят минеральные добавки, перемешивают все компоненты смесителем ПФП-1,2 или бульдозером, после чего смесь укладывают в штабеля и укрывают сверху торфом слоем 0,2–0,3 м.

Добавки для регулирования химических процессов при компостировании

Способ компостирования	Используемая добавка	Дозировка на 1 т сырого торфа	Действие добавки
Щелочной	Известь	30–50 кг	Нейтрализует избыточную кислотность торфа
	Древесная зола (или торфяная зола)	50–75 кг (торфяной — в 2–2,5 раза больше)
Кислый	Фосфоритная мука	10–20 кг	Кислоты торфа растворяют муку, переводя фосфор в легкоусвояемую для растений форму

Особенности приготовления торфожижевых и торфофекальных смесей

Компостирование торфа с жидкими органическими отходами (навозной жижей и фекалиями) позволяет связать азот, предотвращая его улетучивание, и ускорить разложение торфяного вещества. Полученные удобрения отличаются высокой эффективностью и подходят под любые сельскохозяйственные культуры. Для сохранения питательных веществ важно строго соблюдать технологию закладки и нормы внесения добавок.

Торфожижевые компосты готовят в навозохранилищах (зимой) или в полевых буртах и на осушенных торфяниках (летом). При первом способе формируют бурт шириной 3–4 м и высотой 1,5–2 м, делают сверху желоб глубиной 50–80 см и заливают туда жижу. При послойном методе торф укладывают слоями по 30–50 см до общей высоты бурта 1,5–2 м, проливая каждый слой, кроме верхнего. Новый слой насыпают только после того, как разогреется предыдущий, что обычно происходит через 4–5 дней.

При длительном хранении торфожижевой смеси происходят процессы нитрификации и денитрификации, ведущие к потере азота. Для консервации азота в смесь добавляют хлористый калий, который тормозит активность бактерий-нитрификаторов. Готовый компост можно вносить через 1–1,5 месяца после закладки. Если удобрение планируют использовать раньше этого срока, уплотнять штабель при формировании не требуется.

• Расход навозной жижи — 0,5–1 т на 1 т торфа
• Добавка хлористого калия — 0,5–1 % от массы компоста
• Добавка фосфоритной муки — 20–30 кг на 1 т компоста
• Норма внесения под вспашку или культивацию — 15–25 т/га
• Норма внесения при подкормках — 5–10 т/га

Торфофекальные компосты готовят весной и летом непосредственно на полях или осушенных торфяниках в соотношении фекалий к торфу 1:1 или 1:2. Торф укладывают в два параллельных вала с углублением посередине, причем толщина торфяного слоя в зоне стыка валов должна составлять 40–50 см. Торцевые стенки формируют бульдозером, после чего в углубление сливают фекалии. Когда торф полностью поглотит жидкость, всю массу сгребают бульдозером в бурты без уплотнения.

Свежие, некомпостированные смеси торфа и фекалий работают на полях так же эффективно, как и созревшие удобрения. Однако применять их сразу опасно: сырые фекалии переносят патогенные бактерии и яйца гельминтов. Для безопасного использования смесь должна пройти самостерилизацию в рыхло уложенных кучах в течение 1–1,5 месяцев.

Если температура в бурте во время выдержки оказалась ниже требуемых 56–60 °С, использовать такое удобрение на полях разрешается только на второй год после закладки. Слишком сильно затягивать сроки созревания тоже нельзя, так как при длительном хранении смесь быстро теряет питательные вещества. Если же длительное хранение фекалий неизбежно, компостируйте их с повышенной долей торфа (широким соотношением компонентов).

Культура	Норма внесения торфофекального компоста в качестве основного удобрения, т/га
Зерновые культуры	15–20
Картофель, силосные и кормовые культуры	20–25

Приготовление торфорастительных и торфопометных компостов

Торфорастительные компосты готовят прямо на торфяниках, запахивая выращенные на них бобовые культуры. По эффективности они не уступают полуперепревшему навозу. В зависимости от технологии запахивают либо всю зеленую массу (например, алкалоидный люпин для получения торфосидерального компоста), либо только корневые и пожнивные остатки.

Технология подготовки торфосидерального компоста состоит из следующих этапов:

1. Прикатывание растительной массы в фазе цветения.
2. Измельчение сидератов и их запашка на глубину 12–14 см.
3. Дискование поверхности торфяника через 15–20 дней после запашки.
4. Сгребание торфорастительной смеси в валы высотой 1,5–2 м с последующей выдержкой в течение 1–2 месяцев.

Торфопометные компосты готовят на специальных площадках у птицефабрик или непосредственно в хозяйствах. Смесь быстро разогревается и созревает за 1–2 месяца в теплый период года.

Технологический процесс закладки торфопометного компоста состоит из следующих шагов:

1. Формирование основания из слоя торфа толщиной 20–25 см, на который сверху насыпают 10–20 см птичьего помета.
2. Перемешивание слоев с помощью тяжелых дисковых орудий.
3. Формирование бурта бульдозером (ширина — не менее 3 м, высота — 2–2,5 м, длина — произвольная).

Питательная ценность торфопометного компоста зависит от влажности исходных компонентов. Удобрение, приготовленное из двух частей стандартного торфа и одной части помета влажностью 90%, при итоговой влажности 70% содержит основные элементы питания в следующих концентрациях:

• Общий азот — не менее 0,7%
• Азот помета — 0,2%
• Фосфор — 0,15%
• Калий — 0,08%

Если для приготовления взять стандартный торф и помет влажностью 80% в равных долях (1:1), то при той же итоговой влажности концентрация питательных веществ в готовом удобрении возрастет в 1,5 раза.

Группа культур	Норма внесения торфопометного компоста, т/га
Зерновые культуры	10–15
Пропашные культуры	20–25
Овощные культуры	30–40