Торфяной грунт: Какую пользу и вред может принести торф на огороде

Содержание

Какую пользу и вред может принести торф на огороде

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/

Насколько опасен торфяной грунт, который складируют в Яблочном, выяснят экологи

12:19 27 сентября 2020.

Марина Сорокина Экология, Холмск

В адрес депутата холмского собрания Светланы Латашенко, взявшейся за тему складирования торфяного грунта в водоохранной зоне в устье реки в районе бывшего села Садовники, а ныне Яблочного, уже поступили ответы на обращения в Сахалинскую межрайонную природоохранную прокуратуру, министерство экологии Сахалинской области. Как сообщают заявителю в ведомствах, везде направлены соответствующие запросы с целью выяснения степени возможности угрозы окружающей среде и здоровью населения, а также об организации отбора проб.

— На днях отписалась холмская администрация. В рамках своих полномочий, сообщает она на мой запрос, на место складирования торфяного грунта выезжала комиссия в составе исполняющего обязанности вице-мэра по коммунальному хозяйству, исполняющего обязанности начальника управления ЖКХ муниципалитета, инженера-эколога отдела дорожно-транспортного хозяйства, благоустройства управления ЖКХ. Установлено, цитирую, что «земельный участок заболочен, подъездные пути имеются», «обнаружен привозной грунт в большом количестве неизвестного происхождения». В конце ответа добавлено: по итогам обследования администрация еще 5 сентября направила материалы в министерство экологии Сахалинской области о проведении проверки по факту складирования грунта неизвестного происхождения на данном земельном участке. И пока никакой конкретики нет, — констатирует Латашенко.

Но холмский депутат намерена добиться ответа от специалистов в области санитарно-эпидемиологического благополучия населения на главный вопрос: насколько опасен и опасен ли искусственный торфяной грунт — продукт переработки отходов бурового производства или все-таки на нем можно выращивать овощи, как рекламирует свою продукцию компания «Сахалин-Шельф-Сервис»? Пока информации о результатах проб, взятых для исследования на земельном участке в селе Яблочном, не поступало.

Фундамент на торфе | Фундамент на торфяных грунтах. — Загородное домостроение

Чтобы избежать негативных последствий установки фундамента на торфянике, необходимо знать особенности торфяного грунта:

со временем торфяной грунт меняет свои свойства;
при низкой температуре воздуха не исключено пучение торфа;
при подъеме грунтовых вод торфяной грунт увеличивается в объеме.

Изменение размеров торфяного слоя происходит вследствие постоянного разложения органических веществ в почве.

Ленточный и монолитный фундаменты устраиваются при залегании торфяника на глубину не более 1,5 метров. Свайно-винтовой фундамент возводятся в том случае, когда толщина торфа превышает 2,5-5 метра, такой фундамент поддерживает строение, опираясь на плотный слой грунта. В зависимости от глубины залегания торфа возводить фундамент можно несколькими способами:

частичное снятие торфа;
замена всего пласта торфа на более плотный грунт;
установка свайно-винтового или свайного фундамента.

В том случае, когда исследование грунта показало залегание торфа на глубину более 4 метров, копать котлован для замены грунтов невыгодно в материальном плане.

Если для монтажа фундамента замена торфяного грунта не рентабельно, можно провести частичное снятие торфяного слоя. В этом случае создается высокий ленточный фундамент. Главным условием этого способа является выстаивание основания. Строительство дома на таком фундаменте возможно лишь через 2-3 года. За это время произойдет необходимая усадка, и основание встанет на нужную глубину.

Замена торфа целесообразно в случае залегания торфяника на глубину не более 1,5 метра. Этапы замены нестабильных грунтов: убрать торф до плотной почвы; накрыть плотный грунт геотекстилем; засыпать площадь песком, а песчаный слой тщательно утрамбовать. На песчаном основании можно уже можно строить плиту или ленточный фундамент.

Стоит отметить, что торфяной грунт считается агрессивной средой, оказывающей негативное влияние на металл и бетон.

Возведение фундаментов на агрессивных грунтах возможно только с применением специальных антикоррозийных составов.

Андрей (строительный эксперт 22 GRP).

Грунт плодородный, торф в Выборге

Компания «ТехноТорф Северо-Запад» занимается поставками торфа и его производными для удобрения грунта на Вашем участке перед высадкой рассады.

Цена на плодородный грунт в Выборге указана в прайс-листе.

Интересные факты:

А знаете ли Вы, что растения можно разделить на несколько групп по отношению к уровню кислотности.

Чувствительные растения — это культуры, которым необходима слабощелочная среда. К ним относятся — свекла, капуста, горчица, лук, чеснок, сельдерей, перец, пастернак, смородина и др. Если их возделывать на кислых почвах, Вы получите урожай в 2-3 раза меньше и растения сильно поражаются болезням.

Нейтральные растения — это культуры, которым необходима оптимальное значение рНKCl — 6,0-6,5. К таким культурам относятся: пшеница, ячмень, горох, клевер, фасоль, чечевица, салат, лук-порей, огурец. Если их возделывать на кислых почвах, Вы получите урожай в 1,5 раза меньше. Такие культуры хорошо реагируют на известкование.

Умеренные культуры — это растения, для которых необходимо создать умеренную кислотность и щелочность почвы. В эту группу входят томаты, морковь, тыква, кабачки, петрушка, редька, репа, ревень, топинамбур. На урожайность данных культур больше влияет наличие микроэлементов и экологические условия.

Оптимальный уровень кислотности (5,1-5,6) подходит для следующей группы культур, к которым относятся картофель,просо, сорго. При нормальном соотношении между кальцием, калием, магнием, бором и другими элементами питания Вы получите хороший урожай.

Для большинства саженцев требуется грунт с кислотностью близкой к нейтральной, т.к. нейтральный уровень кислотности благоприятен для процессов роста, оборота питательных веществ у саженца. Растительный питательный грунт или торфяные смеси обычно используют для улучшения физических свойств грунта, для повышения удобрения малоплодородных и бедных земель, также в качестве обогатителя почвы перед посадкой, для пересадки комнатных растений. Вам необходимо сделать красивый газон с сочно зеленой травой? Добавьте наш торфогрунт небольшим слоем (15 — 30 см). Такой уровень торфо грунта повысит качество развития корневой системы. Ваш газон будет радовать Вас весь сезон! Если у Вас на участке земля каменистая, тогда нужно подсыпать к ней смеси, в состав которых входят торф и песок. Растения сразу начинают расти быстрее за счет улучшения физических свойств грунта.

Торфяной грунт в Москве: состав, применение, доставка на участок

Грунт, обогащенный торфом, является прекрасной основой для многих растений. Однако, если на участке торфяная земля, образованная естественным путем, до начала садово-огородных работ придется провести осушение.

Наша компания поставляет торфяной грунт по Москве и Московской области в любых объемах. Подробности уточняйте по телефону +7 (495)772-68-82.

Что такое торфяной грунт?

Торф – естественные органическое удобрение, способное с легкостью «делиться» своими полезными микроэлементами с землей. В результате внесения его на участок получают почву, обогащенную естественным образом.

Торфяной грунт получают путем смешивания двух субстанций: торфа и почвы на участке. Вы можете самостоятельно провести работы по распределению удобрения по участки и последующей перекопке. Есть и другой вариант – заказать готовую почвосмесь, которую можно сразу использовать без каких-либо подготовительных манипуляций. Тем более, что второй вариант означает покупку однородной смеси, так как при производстве торфогрунта применяются специальные машины для смешивания компонентов.

При выборе торфяного грунта следует обратить внимание на вид включенного в состав торфа (низовой или верховой). Для посадок, конечно, оптимальным вариантом является почвосмесь с низинным торфом.

Преимущества торфяного грунта

Торфяной грунт представляет собой однородную рыхлую субстанцию, характеризующуюся следующим свойствами:

Высокий уровень воздухо- и влагопроницаемости. Корни растений «дышат», что исключает их загнивание;
На поверхности грунта не образуется твердый засохший земляной слой;
В таком сырье риск возникновения болезненных микроорганизмов отсутствует, благодаря антисептическим свойствам торфа;
Обогащать грунт торфом можно при желании круглогодично. Такое удобрение не принесет никакого вреда почве.

Где и для чего применяется

Сферы применения торфяного грунта довольно разнообразны и зависят от того, внесены ли дополнительные добавки в смесь. Используется почвосмесь в:

Сельском хозяйстве. Большие площади угодий влекут значительные затраты на облагораживание почвы. Как правило, в этой сфере торфяной грунт изготавливается самим хозяйством.
Частном садоводстве и огородничестве. Новичкам рекомендуется использовать покупную почвосмесь. Такой способ позволит выбрать нужный состав (в сертификатах на продукцию он указывается).
Ландшафтных работах по благоустройству территории городских объектов: скверов, парков, клумб и пр.

Назначение торфяного грунта зависит от состава субстанции. Его часто применяют:

Как самостоятельную основу для посадок растений, например, для рассады или теплиц;
В качестве подкормки для насаждений;
Как отдельное удобрение при составлении питательной смеси для растений.

Большой ассортимент видов торфяного грунта (с добавлением верхового торфа, низинного или дополнительных минеральных удобрений) позволяет владельцам земельных участков найти подходящий вариант. Если нет большого опыта в выборе правильного грунта, можно приобрести универсальную почвосмесь с содержанием торфа. Она подойдет для большинства растений.

Состав

Если Вам необходим торфогрунт для высаживания растений, например, для рассады, то следует обратить внимание на состав смеси. Основным компонентом должен являться низинный торф.

Состав торфяного грунта таков:

Торф;
Земля с низин, добытая вблизи естественных водных источников;
Песок (не всегда).

Так как подобная почва в первоначальном виде обеднена такими минералами, как фосфор и калий, необходимо провести ее дополнительную минерализацию. Это позволяет снизить уровень кислотности сме

Свойства торфов и торфяных грунтов в природе

Свойства и характеристики торфяных грунтов обладают естественными различиями, зависящими от вида, состава торфа, изначальной влажности, погодных условий и других факторов.

Различия в плотности

Торфы, несмотря на различия в составе и его особенности, обладают значительно меньшей плотностью, нежели минеральные грунты. Причем значение плотности торфа тем ниже, чем выше стадия его разложения.

Различия в плотности торфов характеризуются его происхождением и составом. Верховой торф с обыкновенным составом при естественной влажности, как правило, имеет плотность, равную 1,0 г/см3. Плотность низинного торфа, в особенности аллювиально-болотного происхождения, имеет более высокое значение – 1,0 – 1,2 г/см3.

Малой величиной плотности (0,07 – 0,2г/см3) характеризуется скелет нормализованного торфа, варьируясь в зависимости от степени его разложения. Если сравнивать его с показателем аллювиально-болотного низинного торфа, то плотность последнего значительно выше – 0,15 – 0,50 г/см3.

Показатели пористости

При малой плотности торфы обладают высокой пористостью, также зависящей от влажности и степени разложения. Слаборазложившийся нормализованный торф имеет пористость на уровне 90-95%, и этот показатель уменьшается по мере разложения органического вещества. Состав торфа также влияет на величину пористости и характер пор: наличие глинистых и коллоидных частиц в торфе определяет очень мелкие поры, тогда как слаборазложившиеся растительные остатки обеспечивают весьма крупные поры.

Характеристики усадки

Изменение влажности торфа отражается на его объеме и характере пористости. По мере испарения влаги происходит объемная усадка, составляющая, в зависимости от условий, от 15-20% до 65-75%. Чаще эта величина составляет 40-50%. Усадка значительна во всех видах торфов, в том числе низинных, высокозольных. Величина усыхания торфа зависит от степени его разложения, количества содержания зольных частиц, первоначальной влажности. Чем больше стадия разложения, тем ниже величина усадки торфа.

Способность к набуханию

В естественных условиях торфяные образования являются практически полностью водонасыщенными, из-за чего способность их к набуханию чрезвычайно мала. Эта способность увеличивается после высыхания и повторного увлажнения торфа. Однако ввиду того что высыхание полностью изменяет первоначальную структуру торфа, после повторного увлажнения он уже не достигнет той степени влажности и объема, которой обладал в естественном состоянии.

Водопроницаемость

Показатели водопроницаемости торфяных грунтов относительно малы, несмотря на высокую пористость. Водопроницаемость прямо пропорциональна степени разложения торфа, сопровождающегося снижением пористости и, соответственно, уменьшением способности пропускать влагу. Сильноразложившиеся торфысравнимы по степени водопроницаемости с глинами, а слаборазложившиеся – с песком.

Сжимаемость

По сравнению с минеральными грунтами, торфяные обладают очень высокой способностью к сжиманию. Эта способность в значительной степени характеризуется происхождением, влажностью, степенью разложения торфа. Наиболее плотные торфы, например, аллювиально-болотного высокозольного типа, имеют наименьшую сжимаемость, причем увеличение показателя зольности и влажности способствуют уменьшению сжимаемости.

Слаборазложившиеся торфы обладают большей сжимаемостью, чем сильноразложившиеся за счет разницы в показателях плотности. При любом нарушении структуры торфа его сжимаемость увеличивается на 10-30% по сравнению с торфом, находящимся в естественных условиях.

Прочностные характеристики

Прочность торфяных грунтов также варьируется в зависимости от влажности, условий, степени разложения, генезиса торфа. Наиболее прочными являются низинные высокозольные торфы аллювиально-болотного происхождения. Нормализованные торфы, напротив, характеризуются меньшей прочностью.

На прочность влияет также степень разложения: чем она выше, тем выше показатель прочности. В большей степени прочность определяется плотностью, пористостью и содержанием золы в торфе.

Осадка

При возведении сооружений на торфяных почвах всегда следует помнить о таких особенностях, как неоднородность состава торфяных залежей, которая может привести к неравномерной осадке здания. Осадка протекает, как правило, на протяжении значительного времени, однако быстрее, чем на минеральных почвах. Причиной этому можно назвать тот факт, что торфяные почвы имеют свойство изменять свою структуру и плотность со временем под действием микробиологических процессов, чего не происходит в минеральных почвах.

Свойства торфа в естественном состоянии

На плотность торфа влияет степень его разложения, состав органических и минеральных компонентов, зольность и влажность. Максимальные показатели твердости торфа меньше, чем у минеральных грунтов. У низинного максимальная твердость равна 1,2 г/см³. У верхового немного ниже – 1 г/см³. Чем больше степень разложения, тем ниже твердость торфа. С плотностью все наоборот, ее показатель прямо пропорционален степени разложения. Ее максимальный показатель для низинного торфа – 0,5 г/см³, для верхового – 0,2 г/см³.

Такие показатели твердости и плотности торфа влияют на его пористость, которая составляет 90-95%. В процессе разложения она постепенно снижается. На разложение торфа влияют различные факторы, поэтому пористость в торфе неоднородная. Коллоидные и глинистые компоненты образуют мелкие поры. Неразложившиеся полностью растительные составляющие дают поры крупного размера.

Когда торф находится в природной среде, в его составе присутствует много воды. Под воздействием внешних факторов она испаряется, что дает усадку. В среднем, ее процент составляет 40-50. Максимальные показатели усадки составляют 74%, минимальные не превышают 15%. На эту величину влияют два показателя: во-первых, степень разложения обратно пропорциональная усадке, во-вторых, геологические данные, а именно зольность и влажность. Находясь во влажном состоянии, торф настолько водонасыщен, что не способен впитать еще больше влаги. Нужно, чтобы он достаточно высох, чтобы опять впитывать влагу. Последующее насыщение торфа влагой неспособно вобрать то ее количество, которое было в первый раз. Иначе говоря, его тепловая обработка снижает впитывающие способности торфа.

Казалось бы, торф достаточно водопроницаем, благодаря пористой структуре. Несмотря на ожидание, его пропускная способность невелика. Впоследствии, когда торф уплотняется, эта способность прямо пропорционально уменьшается. Когда торф находится в слаборазложившемся состоянии, его пропускная способность приравнивается к показателям песка, у сильноразложившейся массы показатели напоминают глину.

Благодаря пористой конструкции, торф обладает хорошей сжимаемостью. Если сравнивать этот показатель у минеральных грунтов, то у них она намного ниже. Увеличение сжимаемости торфа местами в сотни раз больше, чем у минеральных грунтов. Она зависит от степени разложения материала и увеличивается у слаборазложившихся грунтов. Поэтому более плотный низинный торф имеет слабую сжимаемость. Слаборазложившийся верховой, наоборот, обладает большей способностью сжимания. Механическая обработка почвы влияет на ее сжимаемость в сторону увеличения до 30%. По сравнению с ней, естественные залежи торфа менее сжимаемы. Плотный торф более прочный, по сравнению с пористым. Поэтому низинный материал, по сравнению с верховым, выдерживает большую нагрузку.

Применение торфа для огорода: за и против

Торф – природный грунт, образующийся из перегнивающих остатков растительного и животного происхождения в условиях пониженного содержания кислорода и при высокой влажности воздуха. Такие климатические параметры характерны главным образом для болотистых местностей, именно поэтому торф добывают на болотах, заиленных озерах, слабопроточных небольших водоемах. В зависимости от степени залегания и разложения различают:

низовой торф, образованный на глубине болот, заиленных водоемов. Его составляют практически полностью разложившиеся остатки растительного и животного происхождения;
верховой торф, добываемый в верхних слоях торфяников и состоящий и малоразложившихся растений;
переходный торф – срединный грунт, занимающий пограничное между низовым и верховым положение.

Торф для огорода: за и против

Свойства торфа позволяют его использовать как составной компонент для огородной земли. В зависимости от видов, этот грунт может иметь слабокислую, практически до нейтральной (низовой и переходный) или сильнокислую реакцию (верховой). В связи с этим, верховой торф в чистом виде практически не используется для выращивания растений. Он беден по составу, очень влагоемок, и, раз пересохнув, практически не способен насытить почву влагой вновь. Низовой и переходный торф – отличные компоненты для растительных грунтов. В смеси с песком они могут применяться для внесения в бедные почвы, используются для выращивания тепличных и огородных растений, а также применяются как мульча для приствольных кругов в саду.

Низовой и переходный торф имеют слабокислую и практически нейтральную реакцию, они не закисляют почву и имеют в своем составе до 60% гумуса. Такие, богатые перегноем грунты, отлично подходят для выращивания огородных и садовых растений. Помимо богатого макро- и микроэлементного состава, низовой и переходный торф имеют следующие качественные особенности:

Рыхлая структура. Это свойство позволяет улучшить гранулометрический состав почвы, сделать ее более воздухопроницаемой. В смеси с песком такой торф придает тяжелым глинистым грунтам рыхлость, водопроницаемость и создает хорошую основу для размножения почвенных микро- и макроорганизмов.
Торф обладает отличным бактерицидными свойствами и препятствует размножению в почве патогенной микрофлоры. Растения, выращенные на субстрате, в котором присутствует низовой торф, реже болеют бактериальным, грибковыми инфекциями.
Используемый в качестве мульчи, торф в смеси с почвой или песком замедляет испарение с поверхности грунта, способствует сохранению почвенной влаги и снижает трудозатраты на полив.

Таким образом, если применение чистого торфа нецелесообразно, использование его в смеси с песком и другими компонентами обогащает почву питательными веществами, улучшает ее структуру и способствует наилучшей газо- и водопроницаемости.

Особенности применения торфа в огороде

Вносят торф весной или осенью при перекопке огорода, рассыпая равномерным слоем по участку из расчета 30-40кг/м2. Некоторые огородники практикуют внесение торфа по снегу. Такая подсыпка очень полезна для плотных, слежавшихся почв, для которых торф полезен как структурирующий материал.

При внесении его в садовую землю, важно, чтобы не нарушалась кислотность почвы. Если торф сильнокислый (до рН 2,5—3,0), его нейтрализуют известью (5кг/100кг торфа), доломитовой мукой (5кг/100кг торфа) или древесной золой (10кг/100кг торфа). В таком виде торф не изменит кислотность почвы и будет полезен для нее.

Плодородная земля и богатые урожаи – мечта каждого садовода и огородника. Для этого проводятся мероприятия по улучшению почвы, вносятся удобрения. Наладив производство собственного компоста, можно иметь под рукой качественное экологически чистое удобрение. Торфяной компост готовится из торфа и растительных и пищевых остатков. Переслаивая торфом опилки, сорняки, измельченную ботву огородных культур, стружки, остатки пищи, можно через год получить прекрасное удобрение для сада и огорода!

ТАКЖЕ ПРЕДЛАГАЕМ

Что такое торф? — Международное общество торфяников

Торф — это поверхностный органический слой почвы, состоящий из частично разложившегося органического вещества, полученного в основном из растительного материала, который накапливается в условиях заболачивания, дефицита кислорода, высокой кислотности и дефицита питательных веществ.

В умеренных, северных и субарктических регионах, где низкие температуры (ниже нуля в течение длительного периода зимой) снижают скорость разложения, торф образуется в основном из мохообразных (в основном сфагновых мхов), трав, кустарников и небольших деревьев .

В низинных влажных тропиках торф получают в основном из деревьев тропических лесов (листья, ветви, стволы и корни) при почти постоянных годовых высоких температурах.

В других географических регионах торф может быть образован из других видов растений, способных расти в водонасыщенных условиях. Например, в Новой Зеландии торф образуется из представителей семейства Restionaceae , в то время как на тропических прибрежных окраинах торф образуется в мангровых зарослях.Еще могут быть найдены новые виды торфа.

Определения торфа различаются в разных дисциплинах и между органами для разных целей, и не существует универсального соглашения, применимого во всех обстоятельствах. Это прискорбно, потому что это влияет на оценку площади торфяников и определение важных характеристик торфа, особенно объема и содержания углерода.

Существуют разногласия по поводу минимальной толщины поверхностного органического слоя почвы и минимального процента органического вещества в нем между различными определениями торфа.Например, согласно классификации почв Министерства сельского хозяйства США, торф — это органическая почва (гистосоль), которая содержит минимум 20% органических веществ , увеличиваясь до 30%, если до 60% минеральных веществ составляет глина. Другие органы приняли определения торфа с содержанием органических веществ выше 30% и толщиной более 30 см .

Торфяной мох: полезен для растений, но вреден для планеты?

Каждый год профессиональные растениеводы и садоводы-любители используют огромное количество коммерческих почвенных продуктов для посева семян, выращивания контейнеров, ямочного ремонта газонов и улучшения грядок.

В 2006 году Марк Хайленд открыл бизнес по производству, смешиванию и продаже всех этих смесей, но с одним ключевым отличием. Его смеси не будут содержать вездесущий ингредиент в большинстве мешков для выращивания: торфяной мох.

Практически весь торфяной мох, продаваемый в Соединенных Штатах, поступает из обширных сфагновых моховых болот Канады. Часто смешанный с минералом под названием перлит, он высоко ценится садоводами за его способность удерживать влагу и кислород, не заболачиваясь и не становясь тяжелым.Как правило, он стерилен и естественным образом подавляет грибковое заболевание, поражающее всходы, что делает его естественным выбором для посева семян.

Так почему Хайленд, владелец компании Organic Mechanics в Модене, штат Пенсильвания, пошел на значительные усилия, чтобы избежать этого?

Торфяники накапливают треть углерода в почве в мире, а их сбор и использование приводит к выбросу углекислого газа, основного парникового газа, вызывающего изменение климата. Самый большой экологический риск, связанный с торфяниками, связан с их возгоранием, что особенно впечатляло в 2015 году в Индонезии на земле, расчищенной для плантаций.По данным Организации Объединенных Наций, которая в прошлом году выступила с инициативой по сохранению торфяников, на торфяные пожары приходится до 5 процентов антропогенных выбросов углерода.

Забота о торфяных болотах привела к созданию альтернатив с использованием компоста, сосновой коры и кокосового волокна. Слева направо: торфяной мох, смесь компоста для растений Organic Mechanics, смесь для горшечных культур Organic Mechanics Premium Blend, целлюлозные волокна PittMoss Prime и рисовая шелуха Organic Mechanics. Корпуса являются заменителем перлита.(Венди Галиетта / The Washington Post)

Для использования в садоводстве добыча торфа требует удаления живой поверхности болота, чтобы добраться до частично разложившихся слоев под ним. Он растет всего на шестнадцатую часть дюйма в год, и его добыча удаляет слои, на формирование которых уходят столетия. «Торф — лучший поглотитель углерода растительного происхождения на планете», — сказал Хайленд. «Зачем его откапывать?»

Highland разработала смеси без торфа для посева семян, контейнеров и общего улучшения почвы, и он думал, что продажи «взлетят до небес», поскольку садоводы во всем мире начали приравнивать использование торфяного мха к глобальному потеплению.

[Как садовники могут бороться с изменением климата]

В Великобритании, например, использование торфа стало табу. Государственное агентство по охране окружающей среды заявило, что оно хочет постепенно отказаться от использования торфа для садоводов-любителей к 2020 году, а в коммерческих целях — к 2030 году. Лондонское Королевское садоводческое общество, крупнейшая в мире садоводческая организация такого рода, сократило использование торфа на 97 процентов. четыре основных сада и призывает своих членов последовать его примеру.

Highland, чьи продукты продаются на Whole Foods Market, говорит, что за последнее десятилетие у него наблюдается стабильный рост, но не тот взрывной рост, которого он и другие ожидали.По эту сторону Атлантики экологические аргументы против торфяного мха были гораздо более приглушенными. Какими бы ни были причины, эта проблема не просочилась в сознание большинства потребителей.

«Я думаю, средний садовник понятия не имеет, что такое торфяной мох, откуда он берется и стоит ли им вообще рассматривать альтернативу», — сказал Хайленд.

Из острых проблем, замеченных Салли МакКейб, которая занимается вопросами образования для Общества садоводов Пенсильвании, проблемы с торфяным мхом уступают другим.«Самым большим, вероятно, является« Раундап », — сказала она, имея в виду сомнительный гербицид. Она советует членам свести к минимуму использование торфяного мха. «Я всегда предлагаю использовать возобновляемые источники энергии, особенно местного производства», — сказала она.

Канадские производители торфа заявляют, что добыча является устойчивой, и что собранные болота возвращаются к живым сфагновым моховым торфяникам через пять лет. (Квебекская ассоциация производителей торфяного мха)

В северной Европе высушенный торф веками использовался в качестве топлива, что повышает его авторитет как источника атмосферного углекислого газа, и люди живут ближе к древним болотам, которые осушались для сельского хозяйства и развития.В Канаде, напротив, торф не используется в качестве топлива, и его огромные площади в менее населенных районах работают в пользу его добычи. Канада — вторая по величине страна на Земле, на ее долю приходится 25 процентов торфяников земного шара. Перед уборкой болота осушаются, а верхние слои торфа добываются с помощью большого вакуумного аппарата.

Производители торфа убедительно доказывают, что они заготавливают урожай экологически рационально. (Канадские экологические группы, с которыми я контактировал, не имеют никакой позиции по торфяному мху.)

Канадская ассоциация сфагнового торфяного мха, представляющая 14 крупных производителей, сообщает, что промышленность вырубила примерно 73000 акров из 280 миллионов акров торфяников страны и что это количество ежегодно вырабатывается лишь часть того количества, которое естественным образом образуется в нетронутых болотах.

Пол Шорт, президент группы, сказал, что в течение последних 10 лет производители восстанавливали вырубленные болота, позволяя им повторно затапливать и засевая их измельченными черенками мха, которые растут и срастаются. По его словам, мох покрывает место сбора урожая в течение пяти лет, а болото «возвращается в почти естественное состояние в течение 10-15 лет», — сказал он.

Аргумент убедителен для производителей садоводческих материалов для выращивания, таких как Карл Хаммер, который использует канадский торфяной мох в смесях, которые он делает для коммерческих тепличных производителей, и других.«Очевидно, что это ресурс, который нужно использовать с уважением, но я не думаю, что он уйдет», — сказал Хаммер, президент Vermont Compost Co.. «Мы должны сосредоточиться на использовании меньшего количества бензина, а не торфа».

Хайленд непоколебим. «Есть много способов утверждать, что является устойчивым», — сказал он. «Любой лес станет устойчивым, если вы посадите больше деревьев», но исходные старовозрастные деревья исчезнут, — сказал он. По его словам, добытое торфяное болото «никогда не вернется в прежнее состояние».

Если вы считаете, что использование меньшего количества торфа — это хорошо, вы можете зарезервировать потребление торфа на использование контейнеров и начало посевного материала, а не на улучшение почвы и работы на лужайке, которые потребляют больше.Из-за низкого pH торф по-прежнему остается незаменимым помощником при посадке кислолюбивых растений, таких как вереск, азалии, черника и пирожок.

Для общего улучшения почвы я использую смеси компоста и листовой плесени, как домашнего, так и промышленного производства. Это согласуется с советом Королевского садоводческого общества. «Мы считаем, что использование торфа для заделки почвы и мульчирования почвы излишне и неприемлемо», — написал официальный представитель Гарфилд Мири в ответ на электронное письмо.

Альтернативные сорта торфа

Торф, как растущий микс, не нуждается в большой компании.Чистые прессованные тюки сфагнового торфяного мха продаются потребителям, но в смесях для контейнеров и посевного материала торфяной мох обычно смешивают с инертными минералами, чтобы улучшить его свойства удержания влаги и питательных веществ: перлит, вулканическое стекло или вермикулит, слюда. Оба расширяются при высокой температуре. Обычно также добавляют известь для повышения pH. Одним из недостатков является то, что если торф высыхает, он сжимается и его трудно снова намочить.

Альтернативы торфу обычно более интенсивно смешиваются друг с другом для достижения желаемых качеств торфяного мха.

Компост: Компост изготавливается из гнилых растений, зеленых отходов и навоза. Он по своей сути возобновляемый, а изготовление своего собственного стоит дешево и сводит к минимуму выбросы углекислого газа (без доставки). Загвоздка в том, что компост требует времени и навыков. Подлинный компост — это тщательно продуманная смесь источников азота и углерода, часто переворачиваемая, сохраняемая влажной, но не влажной, и прошедшая проверку на предмет использования — все это причины для покупки высококачественного компоста в мешках. Большинство компостных куч на заднем дворе — это просто стареющие кучи органических веществ, которые не нагреваются настолько, чтобы убить семена сорняков или болезнетворные микроорганизмы.

Кокосовое волокно: Кокосовое волокно, называемое кокосовым волокном, является побочным продуктом переработки волокна и за последние 20 лет стало предпочтительной альтернативой торфяному мху. Центрами производства являются Индия, Шри-Ланка и Вьетнам. Он обладает такой же водоудерживающей способностью и пористостью, что и торфяной мох, хотя обычно используется как один из ингредиентов смеси.

Его далекое происхождение вызывает вопросы об углеродном следе его поставки в Соединенные Штаты. Кроме того, он происходит из кокосовых плантаций, которые, возможно, были вырезаны из тропических лесов, сказал Шорт.«Да, это побочный продукт, но это не Том Хэнкс, который бродит по острову и собирает кокосы», — сказал он. «Это плантации».

Сосновая кора: Мелко измельченная и компостированная сосновая кора (не сосновые наггетсы, хвоя или сосновая мульча) является ценным заменителем торфяного мха в составе смеси.

PittMoss: PittMoss был создан изобретателем в Питтсбурге и состоит из восстановленных бумажных волокон с добавлением запатентованных ингредиентов. Его можно использовать отдельно или в смеси с почвенной смесью, в зависимости от используемого продукта.

Рисовая шелуха: Стерилизованная рисовая шелуха не заменяет торфяной мох, а заменяет перлит и вермикулит, для производства которых требуется ископаемое топливо.

Отливки червей: Это отходы выращиваемых дождевых червей, богатые питательными веществами и полезными микробами и используемые в качестве обычного ингредиента в смесях без торфа.

@adrian_higgins в Twitter

Торфяные почвы — обзор

На основе результатов из таблицы 7.2 (столбцы 1–6), мы можем оценить среднюю степень окисления углерода C¯ в каждой фракции органического вещества почвы (таблица 7.2, столбец 7). Детали химического связывания не имеют значения, если азоту присвоена степень окисления N¯ = -3 (см. Пример 7.1). Не имеет значения, относится ли водород к связям H-O или связям H-C, потому что, в конечном итоге, формальная степень окисления кислорода составляет O = -2. Пример 7.1 иллюстрирует, как делается эта оценка.

Пример 7.1

Пример постоянной ссылки

http: // soilenvirochem.net / 7McnPY

Оцените номинальную молекулярную формулу и среднюю степень окисления углерода C¯ для образца органического вещества на основе его стехиометрического состава.

Образец в этом примере: почва Эллиота «гуминовая кислота», IHSS образец 1S102H.

Часть 1. Преобразуйте стехиометрическую массовую долю w (E) в массовую долю b (E) для каждого элемента.

В таблице 7.3 приведен стехиометрический состав образца 1S102H (почва Эллиота «гуминовая кислота») в столбце 2 и атомные массы в столбце 3.Моль-массовый состав находится путем деления массовой доли w (E) каждого элемента на его атомную массу (выражение 7.1). Массовые составы представлены в столбце 4 таблицы 7.3.

(7.1) b (E) = w (E) m¯a (E)

b (C) = 0.581312.01 = 0.0484

Part 2. Преобразуйте массовую мольную долю b (E) в мольную долю x _E и вычислите стехиометрическое число ν _E для каждого элемента.

Общее количество молей на грамм рассчитывается путем суммирования массового состава b (E) каждого элемента (выражение 7.2). Разделите массовую долю каждого элемента на общее количество молей на грамм, чтобы оценить мольную долю каждого элемента (выражение 7.3).

(7,2) b = Eb (E)

(7,3) xE = b (E) b

xC = 0,04840,1093 = 0,4428

В таблице 7.4 приведены стехиометрические мольные доли x _E для образца 1S102H (Почва Эллиота «гуминовая кислота») в столбце 2. Стехиометрические числа, перечисленные в столбце 3 таблицы 7.4, найдены путем нормализации (выражение 7.4) мольных долей, перечисленных в столбце 2, на мольную долю углерода x _C = 0.4428.

(7,4) νE = xExC

νH = xHxC = 0,33330,4428 = 0,7528

Номинальная молекулярная формула для образца IHSS 1S102H («гуминовый» стандарт почвы Эллиота): CH _0,7528 O N _0,0611 S _0,0028 P _0,0016.

Часть 3. Оцените среднюю степень окисления углерода C¯ для образца IHSS 1S102H (почвенный стандарт «гуминовая кислота» Эллиота), используя стехиометрические числа из Части 2.

Средняя степень окисления углерода C¯ относительно нечувствительна степени окисления микроэлементов, поэтому эта оценка не учитывает степени окисления серы и фосфора.

Учебники по общей химии присваивают следующие значения степени окисления кислороду (выражение 7,5) и водороду (выражение 7,6) в большинстве соединений. ⁷

(7,5) O≡ − 2

(7,6) H≡ + 1

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса ¹⁵ N показывает, что степень окисления азота в органическом веществе, независимо от его происхождения, составляет N¯ = −3 ( см. раздел 7.4.2).

Используя указанные ранее степени окисления водорода, кислорода и азота и стехиометрические числа, указанные в таблице 7.4 (столбец 3) мы можем оценить среднюю степень окисления углерода C¯ в образце 1S102H (почвенный стандарт «гуминовая кислота» Эллиота), используя выражение (7.7).

(7,7) νC⋅C¯ + νH⋅H + νO⋅O + νN⋅N¯ = 0

C¯ = −νHνC⋅ + 1 − νOνC⋅ − 2 − νHνC⋅ − 3C¯ = −0,7528⋅ + 1−0,4401⋅ − 2−0.0611⋅ − 3 = 0,31

Средняя степень окисления углерода в природном органическом веществе: C¯≈0. Учитывая более высокое содержание кислорода по сравнению с фракциями «гуминовая кислота» и «гумин», средняя степень окисления углерода фракции «фульвокислота» будет более положительной.При этом увеличение незначительно.

торфяных почв — как мы управляем ими для органического сельского хозяйства?

Торфяные почвы, также называемые органическими почвами, обычно находятся на низких участках с плохим дренажем. Торфяные почвы не распространены в сельскохозяйственных производственных районах Канады. Однако их можно найти в садоводческих районах Онтарио, а также в северных и восточных районах Прерий. Торфяные почвы образовались в условиях низкого содержания кислорода в результате дегляциации в канадских прериях.Образование торфа — длительный процесс, вызванный более высокими темпами производства растений, чем разложение, в сочетании с плохим дренажем или высоким уровнем грунтовых вод.

Обычно торфяные почвы встречаются на болотах, но они становятся все более распространенными в сельском хозяйстве, поскольку их осушают для производства.

Торфяные почвы сильно различаются по кислотности и плодородию, что влияет на их пригодность для растениеводства. Проблемы сельскохозяйственного производства на торфяных почвах включают заболачивание, низкое плодородие и, как правило, высокую кислотность, однако это может быть различным.Менее кислые торфяные почвы будут иметь большее количество питательных веществ, доступных для растений. Органические почвы также подвержены явлению, называемому проседанием. Проседание описывает снижение высоты поверхности почвы, что делает этот тип почвы очень подверженным быстрой эрозии и деградации почвы. Предполагается, что даже при оптимальном управлении почвами органические почвы проседают на 2-5 см каждый год.

Большинство органических почв находится в зонах производства садоводства, таких как Онтарио. «Научно-исследовательская станция гужевых культур» Университета Гвельфа провела обширные исследования по изучению типов сельскохозяйственных культур, подходящих для использования на истых почвах, хотя большинство из них составляют овощные культуры.Министерство сельского хозяйства, продовольствия и сельских районов Онтарио внесло кукурузу, сахарную свеклу, горох, травы и мелкое зерно в список адаптированных для органических почв. Пригодность сельскохозяйственных культур может быть ограничена высотой уровня грунтовых вод.

Дренаж может быть необходим для растениеводства, однако может быть много экологических рисков и ограничений. Альтернативы дренажу включают: посадка кормов в севообороте или, если площади торфа обширные, перевод земли под пастбища. Осушение водно-болотных угодий может привести к значительным потерям углерода в почве.

Из-за нестабильности торфяных почв следует применять надлежащие методы управления почвами. Настоятельно рекомендуется использовать посевы осенних покровных культур для уменьшения ветровой и водной эрозии. Если на прилегающих территориях есть водно-болотные угодья, следует использовать растительные буферы между возделываемыми территориями и водно-болотными угодьями для поддержания здоровья экосистемы водно-болотных угодий. Несмотря на то, что торфяные почвы занимают относительно небольшой процент сельскохозяйственных угодий, они являются полезной почвой для нашей экосистемы.Они должны управляться должным образом, чтобы избежать экологических рисков и наложения будущих ограничений на продуктивность территории.

Автор: Кэтрин Стэнли, Университет Манитобы.
PDF Доступен — нажмите здесь: торфяные почвы

Источники: Бедард-Хаун А. 2010. Заболоченные почвы прерий: глейзолистые и органические. Журнал о почвах и культурах прерий. 3: 9-15. Http://prairiesoilsandcrops.ca/articles/volume-3-2-screen.pdf

Андриесс, Дж. П. 1988. Природа и управление тропическими торфяными почвами.Бюллетень ФАО по почвам 59. http://www.fao.org/docrep/x5872e/x5872e00.htm#Contents

Макдональд М.Р. 1998. Управление органическими почвами. Информационный бюллетень OMAFRA. http://www.omafra.gov.on.ca/english/crops/facts/93-053.htm

La tourbe et les tourbières

Сельское и лесное хозяйство провинции Альберта. Полезные методы управления: руководство по охране окружающей среды для производителей сельскохозяйственных культур в Альберте — управление в особых условиях. http://www1.agric.gov.ab.ca/$department/deptdocs.nsf / all / agdex9385 # Торф

границ | Гидравлические функции торфяных почв и экосистемный сервис

Торфяники покрывают ~ 3% площади суши Земли, но хранят ~ 30% глобального почвенного углерода (C), 10% глобального почвенного азота (N) и 10% мировых запасов пресной воды (Joosten and Clarke, 2002). ; Limpens et al., 2008). Осушение торфяников создает аэробные условия, которые приводят к минерализации углерода, деградации торфа и сопутствующим выбросам диоксида углерода (CO ₂) в атмосферу.По оценкам, 15% мировых торфяников осушены и в настоящее время используются в сельском и лесном хозяйстве (Joosten and Clarke, 2002). Слитая фракция может достигать 95% (например, Северная Германия). Осушение приводит к проседанию торфяных отложений на 0,5–4 м (Wösten et al., 1997; Pronger et al., 2014) и окислению органического вещества торфа от 100 до 20 мас.% (Rezanezhad et al., 2016; Liu and Lennartz, 2019), что приводит к потере их функции накопления воды и фильтрации воды. Мало что известно о роли торфяных почв в отношении количества и качества воды (Baveye et al., 2016; Rabot et al., 2018; Vogel et al., 2018). Мы объединяем ключевые свойства, такие как доступная влагоемкость и гидравлическая проводимость, чтобы классифицировать торфяные почвы в зависимости от их функции в круговороте воды. Мы также определяем физические параметры почвы, чтобы оценить фильтрующий и буферный потенциал торфяных почв. Мы разработали рейтинговую схему, которая учитывает деградацию почв и классифицирует связанные с водой экосистемные услуги, предоставляемые торфяными почвами. Схема классификации будет доработана и может служить инструментом поддержки принятия решений по проектам восстановления торфяников.

Структура почвы и гидравлические функции торфа

Нетронутый торф состоит из разложившихся растений и характеризуется низкой плотностью и высоким содержанием органических веществ (например,> 90 мас.%; Рисунок 1). Наиболее необычной особенностью нетронутого торфа является его высокая пористость, которая легко превышает 90 об.% С преобладанием макропор (> 50 мкм; рис. 2А). Эти макропоры способствуют движению воды и переносу растворенных веществ (Quinton et al., 2009; Rezanezhad et al., 2016). Следовательно, более высокие значения насыщенной гидравлической проводимости ( K _s) наблюдаются в нетронутом торфе, чем в деградированном торфе (Рисунок 2B).Осушение торфяников ускоряет минерализацию углерода, что приводит к увеличению насыпной плотности и меньшей пористости. Здесь мы предлагаем объемную плотность в качестве показателя разложения торфа (Liu and Lennartz, 2019). Была изучена взаимосвязь между физическими свойствами и разложением торфа (Boelter, 1969; Schindler et al., 2003). Макропоры в торфяных почвах с низкой и умеренной деградацией (например, с насыпной плотностью <0,2 г / см ^-3) образованы неразложившимся материнским растительным материалом, который функционирует как система канал / труба (Рисунок 1).При увеличении насыпной плотности с 0,2 до 1,0 г / см ^-3 макропористость остается постоянной из-за образования вторичных макропор (например, корневых каналов; Рисунок 1; Liu and Lennartz, 2015).

Рисунок 1 . Морфологическая структура торфяных почв на разных стадиях деградации (первозданные, умеренно деградированные и сильно деградированные). ПОВ — органическое вещество почвы; BD, насыпная плотность.

Рисунок 2 . Поровая структура (общая пористость и макропористость; A ) и насыщенная гидравлическая проводимость ( K _s; B ) торфяных грунтов вдоль градиента насыпной плотности.Источник данных Лю и Леннарц (2019).

Наблюдалась сильная отрицательная линейная зависимость между общей пористостью и насыпной плотностью ( R ² = 0,82, p <0,001; Рисунок 2A). Напротив, была обнаружена степенная зависимость между макропористостью (> 50 мкм) и насыпной плотностью (рис. 2А). С увеличением насыпной плотности с 0,01 до 0,2 г / см ^-3, K _s резко снизилась (рис. 2В), поскольку макропористость заметно снижается с деградацией торфяника.Отрицательная линейная зависимость наблюдалась между log ₁₀ K _s и насыпной плотностью. При увеличении насыпной плотности от 0,20 до 1,0 г см ⁻³, K _s почти остается постоянным с большим разбросом (Liu and Lennartz, 2019).

Классификация гидравлических функций торфяных почв

Мы классифицировали деградированные торфяные почвы в соответствии с их функцией в круговороте воды. Мы создали пять классов торфяных почв от девственных (P) до чрезвычайно деградированных (E).Эта классификационная схема основана не на экспертной системе (например, схема деградации фон Поста; Фон Пост, 1922), а на независимо измеренной объемной плотности, которая обеспечивает простоту применения и, что более важно, сопоставимость с различными исследованиями.

Мы предлагаем комбинацию насыщенной гидравлической проводимости ( K _s) с доступной влагоемкостью в качестве основных параметров взаимодействия почва-вода для характеристики данного участка в гидрологическом смысле (Таблица 1). Доступная влагоемкость (AWC) определяется как объемное содержание влаги в почве между потенциалами матрицы от -60 до -15 000 гПа (Schwärzel et al., 2002). Следует отметить, что AWC для торфяных почв (0,1–0,7 см ³ см ^–3) имеет более широкий диапазон, чем для минеральных почв (0,1–0,3 см ³ см ^–3; Мердум, 2010). Чистый торф имеет низкую AWC (от 0,05 до 0,3 см ³ см ⁻³). Однако водохранилище , определяемое как общее содержание воды в единицах длины (W = θ ^* z, где θ = объемное содержание воды в почве и z = рассматриваемая глубина почвы) при фактическом уровне грунтовых вод, тем не менее, является высоким, потому что уровень грунтовых вод в нетронутом торфе всегда находится у поверхности.В этой ситуации макропористость включается как часть емкости хранилища. Проседание почвы и связанная с этим потеря запаса воды не отражаются в AWC. Мы использовали AWC, потому что это наиболее часто встречающийся и доступный параметр в почвоведении, хотя он неправильно описывает запасы воды. Кроме того, определение емкости для хранения воды зависит от различных допущений (например, изменение объема почвы в результате усадки и проседания; Price, 2003), что добавляет неопределенности в любую схему классификации.

Таблица 1 . Гидрологическая классификация деградированных торфяных почв по насыщенной гидропроводности ( K _с) и имеющейся водоемкости (AWC, см ³ см ⁻³).

Интерпретация схемы классификации должна учитывать текущее и будущее управление торфяниками. Например, если участок должен быть повторно заболочен в качестве восстановительной меры, необходимо выполнить минимальные требования к водопроводности. При управлении уровнем грунтовых вод на сильно деградированных торфяных почвах могут возникнуть трудности из-за низкой гидравлической проводимости.

В случаях, когда вода поступает в результате штормовых нагонов и наводнений, как в прибрежных заболоченных землях, сильно деградированные торфяные горизонты на поверхности почвы могут препятствовать проникновению воды, вызывая образование мелких озер. Это будет означать переход системы от (деградированного) торфяника к экосистеме озера с серьезными последствиями для биогеохимического круговорота и биоты (Jurasinski et al., 2018). В этом контексте производная схема (таблица 1) может помочь создать соответствующую стратегию управления.

Таблица 1 показывает, что AWC девственных и незначительно деградированных торфяных почв охватывает широкий диапазон значений (Liu and Lennartz, 2019).Высокие значения K _s обнаруживаются только для девственных и незначительно деградированных торфяных почв. Большой разброс значений AWC для чистого и незначительно деградированного торфа отражает присутствие значительной доли макропор, которая легко превышает 50% от общей пористости. Небольшие изменения в структуре пор и / или методе определения AWC могут привести к более высоким или более низким значениям AWC. Даже сильно деградированные торфяные почвы могут иметь значения AWC, превышающие 0,5 см ³ см ⁻³, что делает их важным компонентом в общем запасе воды ландшафта.Если деградация серьезная и объемная плотность> 0,4 г / см ⁻³, AWC уменьшается, что приводит к потере экосистемных услуг.

Функция почвы подразделяется на три класса (Таблица 1). Зеленый цвет указывает на то, что торфяники обеспечивают максимальные экосистемные услуги с точки зрения водоудерживающей способности и проводимости. Такие обстоятельства встречаются только на девственных, незначительно деградированных и умеренно деградированных торфяных почвах. Торфяные почвы со значениями K _s ниже 1 или даже ниже 0.01 cm h ⁻¹ ограничены в услугах, которые они могут предоставить, потому что они действуют как гидравлический барьер, который затрудняет усилия по восстановлению. Габриэль и др. (2018) создали схему оценки, которая классифицирует гидравлические свойства различных торфяных грунтов. Схема классификации, представленная в этом исследовании, отличается от вышеупомянутой тем, как объединяются гидравлические свойства и как явно рассматривается деградация торфа.

Перенос растворенных веществ и риск предпочтительного потока

Фильтрующие и буферные функции почвы имеют первостепенное значение при оценке экосистемных услуг.Торфяники играют в этом решающую роль, поскольку они часто расположены в переходных зонах экосистем, соединяющих минеральные почвы с водными экосистемами. Например, в низинных водосборах низинный торф часто образуется вдоль рек (прибрежные болота). Движение поверхностных и грунтовых вод между сушей и водой могло происходить через болото. В сельскохозяйственных условиях, где интенсивно используются минеральные почвы и широко применяются удобрения и пестициды, фильтрующая и буферная функция прибрежных болот — единственный элемент, защищающий качество воды.Однако, в зависимости от истории торфа (например, использования в сельском хозяйстве) и текущего управления водными ресурсами, прибрежные топи также могут выступать в качестве источника, особенно таких питательных веществ, как фосфор (Zak and Gelbrecht, 2007). Прибрежные водно-болотные угодья — еще один пример переходных экосистем, содержащих торфяные почвы. Прибрежные торфяники встречаются, например, вдоль южного побережья Балтийского моря, где они образуют уникальные местообитания (Kreuzburg et al., 2018). Повышение уровня моря и опускание берегов могут увеличить частоту затоплений прибрежных районов.В случаях, когда дюны и дамбы удаляются в целях восстановления, прибрежные торфяники могут часто затопляться морской водой. В таких ситуациях роль торфяной почвы двояка. Морская вода может содержать загрязнители, такие как микропластики, которые отфильтровываются в торфяниках. Кроме того, торфяные почвы являются источником питательных веществ и сложных органических молекул, которые могут достигать прибрежных вод либо с отступающей морской водой, либо с подводными потоками подземных вод, исходящими из заболоченных земель. В любом случае, поглотитель или источник, физические свойства торфа будут определять степень обмена и переноса растворенных веществ.

В торфяных почвах фильтрующие и буферные функции будут зависеть от переменных состояния, таких как гидравлический напор и свойства, которые определяют, насколько однородно матрица почвы пронизана любым заданным составом. Хорошо известно, что перенос растворенных веществ, включая преимущественный перенос, в почвах неуравновешен (Flury et al., 1994; Jarvis, 2007; Vogel et al., 2010). В таких случаях растворенное вещество минует матрицу почвы, и механизмы удержания не работают. Раннее появление высоких концентраций опасных веществ в грунтовых и поверхностных водах является явным признаком неравновесного переноса (Heathwaite and Dils, 2000; Jørgensen et al., 2002).

В нескольких исследованиях было высказано предположение, что различные параметры помогут количественно оценить неравновесие в переносе растворенных веществ (Lennartz et al., 1997; Kamra and Lennartz, 2005; Koestel et al., 2011). Здесь мы предлагаем индекс подвижности (MI) в качестве параметра, характеризующего степень преимущественного стока в почвах. MI — это отношение измеренной скорости поровой воды ( v _{, измерение}) к соответствующей скорости поровой воды ( v _{соответствует}), полученное с помощью модели (Lennartz et al., 1997; Лю и др., 2017). Следует отметить, что база данных о переносе растворенных веществ для торфяных почв очень ограничена. Только недавно в нескольких исследованиях были представлены данные о переносе растворенных веществ, в которых торфяные почвы классифицировались по переносу растворенных веществ (например, Liu et al., 2017). Наши результаты следует рассматривать в свете нехватки данных.

Макропоры неразрушенной торфяной почвы являются частью первичного порового пространства, образованного растительными остатками, и образуют тесно связанное пространство. Макропористость торфяных почв отличается от таковых минеральных почв, поскольку макропоры в минеральных почвах принадлежат к вторичному поровому пространству, возникающему в результате биологической активности (норы червей, корни растений) и образования почвенных педов (скопление).В минеральной почве макропоры часто меньше связаны с остальной частью порового пространства, чем в нетронутой торфяной почве. В ландшафтах с нетронутой торфяной почвой и уровнем грунтовых вод, близких к поверхности почвы, макропористость также является показателем связности. Можно ожидать, что макропористая торфяная почва (макропористость> 50 об.%) Хорошо связана с соседними экосистемами (например, минеральными почвами), поскольку высокая насыщенная гидравлическая проводимость обеспечивает (горизонтальный) водообмен между компонентами экосистемы.

Мы объединили макропористость с индексом подвижности, полученным в результате исследований выщелачивания с использованием консервативных индикаторов [Таблица 2; источник данных от Liu et al. (2017)]. Эта комбинация используется для оценки потенциальных фильтрующих и буферных функций, обеспечиваемых почвой (например, экосистемных услуг). Для торфяных почв консервативные индикаторы, такие как бромид, задерживаются, что приводит к значениям MI> 1 (Boudreau et al., 2009; Liu et al., 2017). Нет данных о переносе растворенных веществ для нетронутого торфа, что может быть связано с экспериментальными трудностями при работе с образцами нетронутого торфа с пористостью более 90 об.%.

Таблица 2 . Схема классификации «фильтрующей и буферной функции» торфяных почв на основе индекса макропористости и подвижности (MI).

В соответствии со схемой накопления и проводимости воды (Таблица 1) мы разработали систему, которая ранжирует способность торфяной почвы фильтровать и буферизовать растворенные соединения. Из таблицы 2 видно, что чрезвычайно деградированные торфяные почвы обладают высоким риском льготного переноса. Однако риск того, что в эти чрезвычайно деградированные почвы могут проникнуть соединения из (проницаемых) соседних минеральных почв, невелик, поскольку они плохо связаны.Риск предпочтительного стока может иметь значение, если участок подлежит повторному заболачиванию. Торфяная почва может стать источником различных соединений. Подземные и поверхностные воды могут быть загрязнены из-за того, что мобилизованные вещества транспортируются по предпочтительным путям (например, DOC, фосфор и т. Д.). Наша классификация может помочь в определении мер по исправлению положения; однако схема находится на стадии обсуждения, и базу данных необходимо расширить. Предлагаемый подход открывает новые возможности для создания классификационных схем торфяных почв.

Авторские взносы

HL и BL разработали исследование. HL собрала данные и выполнила статистический анализ. Б.Л. подготовил рукопись.

Финансирование

Это исследование финансировалось Европейским социальным фондом (ESF) и Министерством образования, науки и культуры федеральной земли Мекленбург-Передняя Померания в рамках проекта WETSCAPES (ESF / 14-BM-A55-0028 / 16) программа. Мы также благодарны за поддержку программы Research Training Group Baltic TRANSCOAST, финансируемой DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft) в рамках гранта номер DFG-GRK 2000/1.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

Бавай, П. К., Бавай, Дж., И Гауди, Дж. (2016). Почвенные «экосистемные» услуги и природный капитал: критическая оценка исследований на неопределенной почве. Фронт. Environ. Sci. 4:41. DOI: 10.3389 / fenvs.2016.00041