Как и другие разновидности, кислый торф имеет ряд свойств, помогающих определить его качества и сферы применения. Во многом он похож на верховой или близкие к этому типу переходные виды.
Основные характеристики материала:
- Ботанический состав
- Степень разложения
- Зольность
- Минеральный состав
- Органический состав
- Кислотность
- Плотность
- Структура и пористость
- Влажность и массовая доля влаги
В продолжении раздела – более детальное описание каждого свойства.
Ботанический состав
Ботанический состав определяется путем изучения видов растений, входящих в состав материала. Делают это визуально и под микроскопом. Полученные результаты сравниваются с образцами в атласах. В кислых разновидностях растения во многом сохраняют свою клеточную структуру. Их остатки можно различить даже без увеличения.
Чаще всего встречаются:
- Сфагнумы
Они похожи на тонкие светло-серые или белые полосы - Шейхцерия
Соломенно-желтые или желто-коричневые остатки корневищ; они иногда придают всему материалу оливковый оттенок - Пущица
Удлиненные волокна серого или бурого цветов - Кустарничковые растения (вереск, багульник, клюква)
В породе их распознают по темным остаткам корневищ, веток и листьев - Сосна
В кислом торфе частички коры и древесины имеют форму рыжих или красно-коричневых вкраплений
Основную роль в образовании кислых торфов играет сфагнум. В процессе своей жизнедеятельности он уменьшает в почве количество фосфора и азота, а при его разложении образуется много органических кислот. После зарастания болота сфагнумом на нем могут расти лишь немногие виды олиготрофного типа.
Степень разложения
Степень разложения – это содержание в материале бесформенной массы, выраженное в процентах.
Определяется она разными способами:
- визуальным осмотром
- микроскопией
- методом мазка
- центрифугированием
- просеиванием
- отмучиванием
Идеального метода для точного определения показателя нет, поэтому в большинстве случаев результаты округляются до 5-10%.
Кислый торф обладает слабой степенью разложения, в пределах 5-40%. Остатки растений различимы при обычном осмотре, цвет материала достаточно светлый. В результате неполного распада органических веществ в торфе накапливаются кислоты, что и обуславливает низкий рН.
Зольность
Под зольностью понимают отношение остатка после сжигания материала к его общей массе, выраженное в процентах. Определяют показатель нагреванием проб до 800⁰С в закрытой муфельной печи. Остаток содержит соли, оксиды и другие минеральные вещества.
Зольность у кислого торфа низкая, в пределах 1-7%.
На это влияют два фактора:
- Низкая степень разложения
- Питание мягкими водами
Большая часть неорганических веществ поступает в породу вследствие распада растений. При питании мягкими водами и плохом доступе кислорода он замедляется. В результате минералы не поступают в кислый торф ни первичным (разложение), ни вторичным (вода) путями. От зольности зависит кислотность. Чем ниже первый показатель, тем выше второй.
Минеральный состав
Неорганическая часть кислого торфа представлена как простыми элементами, так и соединениями.
Элементарный состав материала следующий:
- Углерод — 48-64,8%
- Водород – 5,1-7,3%
- Азот – 0,6-3,6%
- Сера – 0,06-2,52%
- Кислород – 26,4-45,1%
Водород часто находится в активной ионизированной форме. Его количество может увеличиваться, если он переходит из твердой фазы в жидкую. Азота в кислом торфе всегда мало, ведь этот элемент образуется в результате распада органики.
Среди химических соединений стоит обратить внимание на оксид и соли кальция. Они больше всего влияют на кислотность. В составе золы верхового типа содержится всего 0,28-0,34% этого вещества, в низкозольном переходном – 0,8-1,1%. Такие цифры говорят о дефиците оснований, что еще больше повышает кислотность.
Мало в кислом торфе оксида фосфора; его количество не превышает 0,2-0,3%. Сотыми долями процента измеряется содержание оксида калия. Зато содержание оксида кремния в материале повышенное, ведь он попадает из материнской породы.
Приведенные цифры говорят о том, что кислый торф беден на питательные элементы. Болотные виды приспособились к жизни на таком скудном субстрате. Некоторые из них даже перешли на плотоядное питание. Но для сельскохозяйственных культур торф нельзя использовать в чистом виде.
Органический состав
Органическая часть кислого торфа представлена такими веществами:
- Битумы
- Водорастворимые и легкогидроизируемые углеводы
- Гуминовые кислоты
- Фульвокислоты
- Целлюлоза
- Лигнин
Большая часть органики – это слаборазложившиеся высокомолекулярные вещества. В этом торфе много битумов – восков, асфальтена, смол, эфирных масел. Они образуются при распаде болотной растительности, затем консервируются благодаря высокой кислотности и сохраняются в неизменном виде столетиями.
В кислой среде почти не разлагаются целлюлоза и пектины. Они составляют большую часть углеводов торфа. Кроме того, в нем присутствуют моносахариды, дисахариды, уроновые кислоты, но в меньших количествах. В кислом торфе, особенно верхового типа, преобладают фульвокислоты. В нем мало гуминовых веществ, лигнина.
Кислотность
Существуют такие виды кислотности:
- Актуальная
Она обусловлена ионами водорода и алюминия, которые находятся в торфяном растворе - Потенциальная
Определяется ионами водорода и алюминия, адсорбированными твердым веществом и переходящими в активную форму при взаимодействии с растворимыми солями - Гидролитическая
Обусловлена ионами водорода, перешедшими в раствор. Ее определяют, чтобы правильно рассчитать количество щелочей, которые нужно внести для снижения кислотности торфа
Когда говорят о рН торфа, чаще всего имеют в виду актуальную кислотность. Этот показатель у материала всегда ниже 6,5. Он может отличаться в разных частях массива. Верхние слои питаются преимущественно атмосферными осадками, содержат минимальное количество кальция, поэтому кислотность у них всегда выше. В нижних слоях, которые ближе к грунтовым водам, количество кальция возрастает, а значит, падает кислотность.
Плотность
Плотность – это отношение массы материала к его объему. Она может меняться в зависимости от влажности и утрамбовки.
Поэтому определяют несколько показателей:
- Общую плотность (при естественных влажности и сложении)
- Плотность твердого вещества (высушенного и максимально уплотненного)
- Плотность скелета (сухого образца в естественном сложении)
Все показатели у кислого торфа, по сравнению с другими разновидностями, будут низкими. Это связано с большим количеством растительных волокон в материале, которые образуют каркас с большим количеством крупных пор. Малая плотность у битумов и целлюлозы, составляющих большую часть органических веществ. Общая плотность у кислого торфа – 800-1000 кг/м³, твердой фазы – 1400-1600 кг/м³, скелета – 80-200 кг/м³.
С практической целью иногда определяют насыпную плотность при засыпке материала на транспортные средства или склады. Важно заметить, что кислый торф хорошо уплотняется при малейших нагрузках. Поэтому при транспортировке или хранении показатели увеличиваются. Насыпная плотность будет выше, чем общая.
Структура и пористость
Кислый торф чаще состоит из травы и мха. Волокна этих растений расположены в породе параллельно друг другу. Такая структура называется анизотропной. Она обусловливает некоторые свойства материала. Например, вода распределяется по горизонтальным уровням и плохо проходит из верхней в нижнюю часть массива.
Текстура сильнокислого верхового торфа будет волокнистой, с небольшим количеством полуразложившихся агрегатов внутри. У слабокислых (переходных и низинных) видов текстура комково-волокнистая, реже войлочная.
Со структурой торфа напрямую связана его пористость. Между твердыми частицами находятся пустые пространства – макропоры (образуются волокнами и агрегатами) и микропоры (тонкие каналы внутри комков). Определяется показатель соотношением объема пор к объему всего образца, обозначается процентами.
У кислого торфа пористость высокая – 85-95%. Это связано с его волокнистой структурой, большим количеством высокомолекулярных органических веществ в составе, низкой зольностью. Такой материал хорошо пропускает воздух и впитывает воду. Поэтому его используют для пушения глинистых тяжелых почв. Но торф имеет свойство уплотняться. После прессовки его пористость уменьшается в несколько раз.
Влажность и массовая доля влаги
Массовая доля влаги – это вес всей воды, которая находится в торфе. Ее соотношение к массе образца называется влажностью. Определяется второй показатель в процентах. Зависит как от структуры и свойств материала, так и от условий внешней среды. Хотя последний фактор имеет для торфа меньшее значение.
Влажность кислого торфа всегда высокая, колеблется от 89% до 95%. Это связано с тем, что волокна растений хорошо накапливают и удерживают воду. Особенно выражено свойство у сфагнума. Живой или сухой мох может впитать в себя количество жидкости, в два десятка раз превышающее его собственный вес. Имеет значение и высокая пористость. Вода задерживается как в мелких капиллярах, так и в крупных промежутках между твердыми частицами.
В следующей нашей статье мы продолжим говорить о свойствах кислого торфа. Подписывайтесь на нас, чтобы не пропустить обновления!
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#торф #кислый торф #полезные ископаемые #полезные советы #виды торфа #свойства торфа #характеристики торфа #удобрения #сад и огород #сад и дача