CC BY
29
.Аш
УДК 553.97+631.6
О х х
5? х
<Г * р..- 1 т
« -11 г. ! , ■, . /.1 ч ,
I 1 I - ^
Энергетическая ценность одного гектара
№
Общая площадь болот, торфяных почв и месторождений в Беларуси составляет 2,93 млн га, или более 14% территории республики, с оставшимися геологическими запасами торфа 4,2 млрд т. Сформировались четыре основных направления использования торфа: топливное, сельскохозяйственное для производства органических удобрений и питательных субстратов, поч-венно-мелиоративное и химико-технологическое с получением малотоннажных наукоемких продуктов переработки торфа для использования в различных отраслях хозяйства. К таким продуктам можно отнести биологически активные вещества, сорбенты, красители, преобразователи ржавчины, косметические средства, препараты для медицины, ветеринарии, бальнеологии и многое другое. Выгодность и эффективность глубокой технологической переработки торфа сомнений не вызывает, поэтому в данной работе это направление рассматривается не во всех аспектах, а только с точки зрения получения препаратов для сельского хозяйства. Более дискуссионными являются три остальных направления использования торфа.
Исторически торфяная промышленность Беларуси начиналась с использования торфа для энергетических целей, и в предвоенные и послевоенные годы его доля в топливном балансе БССР составляла 61-64%. Ежегодный расход торфа нарастал до середины 70-х гг. прошлого века и достиг 40 млн т в основном для использования в качестве топлива и органических удобрений. Однако после 1976 г., как видно из рисунка, его добыча начала быстро сокращаться из-за исчерпания сырьевых баз многих торфопредприятий и в связи с масштабной добычей более дешевого топлива - горючего газа. К этому времени в республике были закрыты электростанции, работавшие на торфяном топливе, однако добыча торфа для получения коммунально-бытового топлива продолжается и по сей день. Из ранее действовавших в БССР 53 брикетных заводов и крупных торфопредприятий из-за исчерпания сырьевых баз в настоящее время работает только 26, причем на многих из них сырьевые ресурсы приближаются к истощению.
В 2012 г. добыча торфа, по данным Минэнерго, составила
гушдУаИрг
-II Л 'НЗьЛ- ■ ^
3,25 млн т, а производство торфяных брикетов - 1,36 млн т. При таком потреблении торфа добыча может продолжаться не более 30 лет с постепенным закрытием брикетных заводов и торфопред-приятий по мере выработки их сырьевых баз.
Государственная программа «Торф» предусматривает увеличение объемов добычи горючего ископаемого к 2020 г. до 7,5 млн т, в том числе 5,1 млн т для энергетики и 2,4 млн т для сельского хозяйства.
Второе крупнотоннажное направление - использование торфа в качестве органических удобрений - было особенно актуально в послевоенные годы, когда СССР испытывал острый дефицит минеральных удобрений и обеспечение продуктами питания 200-миллионного населения при урожайности зерновых культур около 10-12 ц/га представляло трудную практическую задачу.
Низинные виды торфа содержат до 3-3,5% азота, поэтому крупнейший советский агрохимик Д.Н. Прянишников называл его азотной рудой. Правительством БССР было принято решение о масштабном использовании торфа на удобрения, причем его
добыча полностью финансировалась государством, а сельскохозяйственные предприятия расходовали собственные средства только на вывоз и внесение его в почву, которое благодаря такому стимулированию росло и в 70-х гг. прошлого столетия приблизилось к 25-30 млн т в год. Поэтому в 80-х гг. баланс гумуса в почвах Беларуси почти повсеместно стал положительным (за исключением 4 административных районов). Несмотря на это, многими научными опытами была доказана низкая агрономическая и экономическая эффективность применения торфа в качестве органического удобрения без его предварительной активизации. По этой причине после отмены государственных дотаций на добычу торфа для получения органических удобрений его применение резко сократилось, при этом содержание гумуса в почвах Беларуси снова стало снижаться за счет постепенной минерализации органического вещества до углекислого газа, воды и других минеральных соединений. Средневзвешенное содержание гумуса между VIII и XI турами агрохимического обследования почв в среднем по республике снизилось с 2,28 до 2,24%, и данная тенденция наблюдается и сейчас в каждом втором административном районе [3].
Целесообразно использовать торф на животноводческих комплексах для компостирования с полужидким навозом. Качество органических удобрений от такого компостирования существенно улучшается, но для этих целей республике необходимо ежегодно около 3 млн т торфа, однако трудность состоит в том, что далеко не все животноводческие комплексы расположены вблизи действующих торфопредприятий, поэтому проблема не везде решается из-за высокой стоимости перевозок.
Третьим крупным источником расхода органического вещества торфа является использование мелиорированных торфяных почв, общая площадь которых в Беларуси вместе с переданными
сельским производителям землями, расположенными на выработанных торфяных месторождениях, составляет 1068 тыс. га, и еще 17 тыс. га, выделенных под возделывание сельхозкультур, принадлежит лесному хозяйству, а всего - 1085 тыс. га. Ежегодный расход торфа 40%-ной условной влажности на этой территории из-за естественных и неизбежных процессов минерализации органического вещества составляет 9,8 млн т [4], поэтому на таких почвах постепенно происходит уменьшение глубины торфяного слоя.
В условиях ограниченности торфяных ресурсов существует необходимость обоснования стратегии и технологий наиболее рационального их использования. В решении этой проблемы возникает вопрос: как сравнить эффективность применения торфа по вышеуказанным направлениям? Ее экономическая оценка, безусловно, важна, однако в условиях инфляции и нестабильности цен можно сделать лишь краткосрочные выводы. Энергетическая эффективность является одним из наиболее объективных показателей производства и потребления, отражающих соотношение материальных затрат и получаемой прибыли. Энергия -наиболее стабильная мера, не подверженная инфляции. В этой подсистеме можно определить как затраченную, так и полученную энергию в одних и тех же единицах - калориях, джоулях. Такой подход позволяет количественно оценить и сравнить все направления использования торфа с энергетической точки зрения и сделать заключение об энергетической эффективности его применения.
Учитывая, что все три направления крупнотоннажного потребления торфа имеют в своей основе процессы его окисления -ускоренного в пламени топок, либо замедленного биохимического в почвах, можно принять для сравнительной оценки этих направлений единый универсальный энергетический показатель - джоуль. Это позволит оценить количество энергии, которое можно получить при использовании 1 га торфяной залежи при добыче торфа на топливо или удобрения и при возделывании сельскохозяйственных культур на осушенной торфяной почве.
Для сравнительной оценки разных направлений использования энергии были приняты следующие исходные данные: площадь торфяной залежи - 1 га, глубина торфяного слоя - 1 м, запас сухого торфа - 1200 т. В среднем ежегодная добыча сухого торфа на топливо принята 300 т, поскольку, как правило, вырабатывают слой от 10 до 30 см за сезон в зависимости от мощности завода и погодных условий. При возделывании на торфяной почве зерновых культур расход сухого торфа с 1 га составляет 7 т, многолетних трав с перезалужением через 5-7 лет - 4 т, а при возделывании долголетних лугов - 2 т [4]. При удобрении торфом минеральных почв среднегодовой расход его сухого вещества принят 12 т/га. Урожай зерновых культур на торфяной почве принят 5 т зерна и столько же соломы с 1 га, урожай многолетних трав - 10 т сена с 1 га. Прибавка урожая зерна от внесения на 1 га минеральной почвы торфонавозного компоста (ТНК) в первый год составляет 1,2-1,3 т, а в последующие три года - по 0,3-0,5 т [5, 7]. Всего от
40
20
1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
Рис. 1.
Годовая добыча торфа в Беларуси с 1975 г.
и в перспективе на период до 2020 г., млн т
о х
X
5
X
30
10
0
65
Вид использования торфа Ежегодный расход сухого торфа, т Продолжительность использования торфа, год Продуктивная фитомасса при использовании торфа, т Какое количество энергии можно получить, МДж Выход к. ед. на 1 т сухого торфа
За 1 год За все время За 1 год За все время В расчете на 1 т сухого торфа
На топливо при КПД=85% 300 4 - - 5,33x10® 21,32x10® 1,78x10" -
На топливо при КПД=60% 300 4 - - 3,76x10® 15,08x10® 1,26x10" -
В качестве органических удобрений 12 100 2,5 (зерно) +2,5 (солома) 500 8,79x10® 8,79x10® 0,73x10" 2,8
Под посевы зерновых культур 7 171 5,0 (зерно) +5,0 (солома) 1710 17,58x10" 30,06x10® 2,510x10" 9,6
Под посевы многолетних трав с перезалуже-нием через 5-7 лет 4,0 300 10,0 (сено) 3000 17,58x10" 52,74x10® 4,40x10" 12,5
Под долголетний луг 2 600 10,0 (сено) 6000 17,58x10" 105,48x10® 8,79x10" 25,0
Под лесные культуры или тростник 2 600 10,0 (биомасса) 6000 17,58x10" 105,48x10® 8,79x10" -
Таблица 1. Сравнительная оценка основных направлений использования 1 га торфяного месторождения с глубиной залежи 1 м (общий запас энергии торфа составляет 25/12Х106 МДж)
о
X X
5
X
внесения в почву 12 т сухого торфа в виде торфонавозного компоста прибавка урожая принята 2,5 т зерна и столько же соломы.
Теплота сгорания 1 кг сухого торфа - 20,93 МДж, 1 кг сухой фитомассы - 17,58 МДж [6]. В расчетах не учтены затраты энергии на осушение торфяной залежи, добычу и перевозку торфа, приготовление и внесение торфо-навозного компоста, обработку почвы, посевы, производство и внесение минеральных удобрений и уборку урожая, так как в разных вариантах использования торфяной залежи они взаимно уравновешиваются. Например, осушение торфяных залежей требуется для всех направлений использования, для энергетического и сельскохозяйственного направлений нужны перевозки торфа, а при эксплуатации мелиорированных земель требуются перевозки семян, удобрений, урожаев. При расчете энергетической ценности торфяных брикетов, кускового и фрезерного торфа учитывалось, что теплота сгорания сухого кускового торфа и брикета составляет в среднем 20,93 МДж/кг, но на производство 1 т брикета расходуется 1,33 т торфа, поскольку 0,33 т его (или эквивалентное количество другого энергоносителя) расходуется на сушку фрезерного торфа перед брикетированием, поэтому количество энергии, получаемое при
сжигании 1 т брикета, делилось на коэффициент 1,33. По такой же причине теплота сгорания фрезерного торфа 40%-ной условной влажности принималась равной 15,74 МДж/кг с учетом затрат энергии на испарение воды.
Для определения всех энергозатрат по приготовлению и применению удобрений по каждому виду выполненных работ подсчитаны: прямые (расход электроэнергии; расход на горючие и смазочные материалы и др.) и овеществленные затраты (на производство аммиака, солей металлов, лигандов, гуминового препарата, сельскохозяйственных машин и др.), расходы на строительство производственного здания и затраты труда. Коэффициент энергетической эффективности к определяли как отношение энергии, накопленной в прибавке урожая за счет применения удобрений, к энергозатратам на производство и внесение удобрений и уборку дополнительного урожая.
При принятых условиях расчетов в метровом слое торфяной залежи содержится 25,12^106 МДж энергии. Данные о сравнительной энергетической оценке разных направлений использования 1 га метрового слоя торфяной залежи представлены в табл. 1. Из общего запаса энергии на 1 га при сжигании торфа в современных топках с КПД 60-85% реально может быть
использовано от 15,08^106 МДж до 21,32х106 МДж в зависимости от того, в какой форме он сжигается. Наиболее выгодно сжигать кусковой торф, так как он сушится на открытом воздухе без дополнительных затрат энергии. Прямое сжигание фрезерного торфа и сжигание торфяных брикетов энергетически менее выгодно по сравнению с кусковым торфом, однако коммунальные и бытовые потребители предпочитают использовать более дорогой брикет из-за его лучших по сравнению с кусковым торфом физико-механических свойств. Для производства брикетов торф добывают фрезерным способом, требующим больших размеров полей добычи прямоугольной формы, что возможно только на крупных торфяных месторождениях, тогда как выпуск кускового может быть организован и на малых торфяных месторождениях с применением агрегата, состоящего из трактора и прицепной машины, добывающей и формующей торф, а также расстилающей сформованные куски для сушки.
Применение торфа в качестве топлива позволяет в течение года получить с 1 га торфяной залежи энергии во много раз больше, чем при сельскохозяйственном использовании, однако продолжительность эксплуатации 1 га залежи с метровым слоем торфа на топливо ограничена 4 годами,
что в 25-150 раз меньше, чем при сельскохозяйственном использовании. После сработки торфяной залежи требуются дополнительные затраты средств и энергии на рекультивацию поверхности выработанного торфяного месторождения. При сжигании в топках органическое вещество торфа уничтожается, а дополнительной, новой энергии при этом не создается. При всех способах сжигания в атмосферу выделяется углекислый газ, выведенный из нее рас-тениями-торфообразователями в прошлые эпохи и запасенный в виде органического вещества. Используя торф в виде топлива или органических удобрений, люди неизбежно выпускают в атмосферу этот законсервированный в древности диоксид углерода.
Невысока энергетическая эффективность применения торфа в качестве органического удобрения даже в виде торфонавозного компоста. Это связано с тем, что основная часть энергии (более 2/3) внесенного в почву органического вещества расходуется не на продуцирование урожая сельскохозяйственных культур, а на поддержание жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, минерализующих органическое вещество. Вследствие этого внесенный в почву торф в течение нескольких лет разрушается и прекращает свое положительное действие на возделываемые культуры. Окупаемость 1 т навоза на фоне минеральных удобрений составляет 0,7-1,2 ц кормовых единиц, а торфа - только 0,09 ц кормовых единиц [5, 7], однако после активизации органического вещества эффективность применения торфа многократно увеличивается [8].
Энергетически еще более рационально использование торфяной залежи в качестве мелиорированной торфяной почвы для возделывания сельскохозяйственных культур.
Расчеты, основанные на многолетних статистически достоверных данных, показывают, что метровый слой торфяной почвы можно использовать для
возделывания зерновых культур в течение 171 года, многолетних трав с перезалужением через 5-7 лет - в течение 300 лет, а при возделывании долголетних лугов - не менее 600 лет. Валовое количество продуктивной фито-массы, которое можно получить с 1 га торфяной почвы за время эксплуатации метрового слоя, составит: при возделывании зерновых культур - 1710 т (855 т зерна и столько же соломы); многолетних трав с перезалуже-нием через 5-7 лет - 3000 т сена; при возделывании долголетних лугов - 6000 т сена. Валовое количество энергии, заключенное в произведенной фитомассе, соответственно будет равно 30,06^106, 52,74x10й и 105,48х106 МДж. При возделывании зерновых культур на торфяной почве в течение 171 года валовое количество энергии в собранных урожаях примерно на 20% превышает количество энергии, заключенной в израсходованном на получение урожаев торфе. При выращивании на мелиорированной торфяной почве многолетних трав суммарное количество энергии, заключенное в урожаях, в 2-4 раза превосходит энергию израсходованного торфа. При возделывании лесных культур также создается прирост энергии в виде органического вещества биомассы, например, при получении 10 т/га прироста сухой биомассы ежегодно можно получать по 17,58*104 МДж энергии. Это объясняется тем, что при возделывании сельскохозяйственных и лесных культур на осушенных торфяных почвах взамен использованной энергии минерализованного торфа растениями в процессе фотосинтеза поглощается и аккумулируется в биомассе энергия Солнца, которая трансформируется в органическое вещество, синтезируемое из углекислого газа и воды. В этом процессе при образовании 1 грамм-молекулы глюкозы связывается 2867 кДж солнечной энергии [9].
В биоклиматических условиях Беларуси наибольший годовой прирост биомассы на 1 га
торфяной почвы дают насаждения березы, ивы (до 14 т), тростника, канареечника и манника - до 18 т [10-12]. В Финляндии для выращивания биомассы на топливо культивируют иву с трехлетним циклом уборки [13], причем на опытной станции по выращиванию энергетической биомассы изучается более 250 ботанических форм ивы.
Количество и качество поступающей космической энергии на земную поверхность широко варьируется в зависимости от многих факторов - альбедо, широты местности, рельефа, погодных условий и др., что в конечном итоге влияет на климат и биопродуктивность территорий. Из общего количества поступающей на земную поверхность космической энергии в безоблачную погоду доля фотосинтетически активной радиации в зависимости от высоты стояния Солнца над горизонтом составляет 28-43% [14]. Однако по очень многим причинам (их всего около 50: уровень минерального питания растений, реакция почвенной среды, температурный и водный режимы, состояние атмосферы и др.) большинство растений усваивает менее 1% солнечной энергии (в среднем лишь 0,58%), поступающей на земную поверхность из космоса [15], хотя отдельные виды, например сообщества гавайского сахарного тростника, способны усваивать до 2,5% [16]. Теоретически возможный коэффициент полезного действия фотосинтеза оценивается в 4-6% [9] - в 7-10 раз выше, чем в настоящее время в среднем на суше. По абсолютной величине в большинстве случаев чистая продуктивность фотосинтеза составляет от 5 до 12 г сухого вещества на 1 м2 поверхности листьев в сутки [9].
Агрономические способы получения энергии на торфяных почвах могут быть вполне конкурентоспособными, а главное - биосферно совместимыми, так как они позволяют получать возобновляемое энергетическое сырье, не нарушая экологическую ситуацию на прилегающих зем-
о
X X
5
X
о
X X
5
X
Таблица 2. Энергетическая эффективность производства и применения различных видов и форм удобрений
* Учитывался только основной урожай (зерно, клубни, корнеплоды)
лях и не поставляя в атмосферу дополнительных количеств углекислого газа, фиксированного в прошлые эпохи (баланс диоксида углерода отрицательный). Мелиорированные торфяные почвы должны использоваться по своему назначению - для производства сельхозпродукции, а для выращивания энергетической и технологической биомассы целесообразна эксплуатация выработанных торфяных месторождений.
В Беларуси такие работы пока только начинаются, и нет никаких принципиальных аргументов против современных агрономических методов для выращивания на выработанных участках энергетической и технологической биомассы. Имеются лишь вполне преодолимые технические трудности, которые могут быть сняты при выполнении комплекса научно-исследовательских работ и организационно-хозяйственных мероприятий. Это позволит перейти от добычи энергетического и органического сырья к его систематическому целенаправленному воспроизводству в необходимом количестве и с заданным качеством. Именно воспроизводство органического вещества должно стать в будущем генеральным направлением в использовании природных ресурсов болот. По мере исчерпания сырьевых баз для добычи торфа можно ожидать постепенного увеличения доли биомассы в энергетическом балансе страны. Энергетика, основанная на систематическом
использовании естественных производительных сил болот, будет постепенно трансформироваться из биосферно несовместимой (добыча торфа) в природоохранную отрасль народного хозяйства. В развитие этого тезиса добавим, что в 2013 г. в Беларуси начался трехлетний международный проект (Беларусь - Германия) по получению и сжиганию биомассы болотных растений. Пилотными территориями выбраны выработанные участки торфяного месторождения Докудовское и болото Споровское.
Основными причинами непригодности таких земель для растениеводства являются низкое положение в рельефе, не позволяющее отрегулировать водный режим для сельскохозяйственных растений экономически выгодными способами, подстила-ние торфяного слоя сапропелем, мергелем, торфотуфом или карбонатными отложениями, вызывающими ретроградацию фосфорных удобрений, сильно кислая реакция среды, для нейтрализации которой требуется 10-16 т/га известковых удобрений и др. [17]. В Брестской области из общего количества сельскохозяйственных земель на выработанных торфяных месторождениях 9543,4 га для возделывания сельхозкультур непригодно 3795,5 га, в Гродненской из 15119 га - 7121 га, в Минской из 33035,3 га - 8090,5 га, в Могилевской из 6344,4 га -1231,1 га. Многие из таких земель оказались заброшенными. Они подлежат выведению из сельско-
хозяйственного оборота, после чего будут использоваться для естественного лесовозобновления и повторного заболачивания. В настоящее время в республике начался переход от болотоведения к болотоводству [18], то есть от познания болот к управлению ими. В перспективе вполне реально ожидать, что для получения компостов можно будет использовать биомассу болотных растений вместо торфа.
Более эффективными по сравнению с ТНК являются сбалансированные органоминераль-ные удобрения (СОМУ), приготавливаемые в специальных цехах и содержащие полный набор основных питательных веществ в наиболее благоприятных для растений соотношениях. Энергетическая эффективность разных видов удобрений на основе торфа оценивалась как разница между энергией полученных урожаев и энергией, затраченной на их производство и уборку, рассчитанной по методике [19]. Результаты представлены в табл. 2.
Энергозатраты на производство и внесение ТНК при дозе 62 т/га (1 раз в 4-5 лет) составили 30,1М03 МДж/га, для СОМУ при дозе 45 т/га - 23,84*103 МДж/га. Так как органические удобрения действуют примерно 3 года, то на первую культуру отнесено 50% всех затрат, а на две последующие - остальные 50%. Таким образом, энергетические затраты на применение и производство органических удобрений под конкретные культуры (картофель,
Наименование удобрения Энергозатраты на производство и применение, МДж/га Культура Количество обработок Доза внесения Прибавка урожая, ц/га* Энергия, накопленная в прибавке урожая, МДж/га Коэффициент энергетической эффективности
т/га л/га
Торфонавозный компост + МРКудобрения 15,06х103 картофель - 62 - 93,0 2,58х104 1,7
зерновые - - 25,8 2,92х104 1,9
Сбалансированные органоминераль-ныеудобрения 11,92х103 картофель 45 - 106-182 2,94-5,04х104 2,5-4,2
зерновые - - 28,1-40,6 3,18-4,60х104 2,7-3,9
Жидкие гуминовые микроудобрения «ЭлеГум» 169 сах. свекла, корнеплоды 2 - 2,4 27,0 0,88х104 52
103-254 зерновые 1-3 - 1,4-3,6 5,7-5,8 0,57х104 25-65
75-84 кукуруза 1 - 1,2 10,8-20,6 1,58-3,01х104 187-400
озимые и яровые зерновые) составляли 15,06^103 МДж/га для ТНК и 11,92^103 МДж/га для вариантов с СОМУ.
Энергетический анализ технологий производства и использования традиционных ТНК, СОМУ, а также жидких комплексных микроудобрений на основе гуми-новых веществ подтверждает их высокую агротехнологическую эффективность. Так, энергия, накопленная в прибавке урожая, в вариантах с СОМУ была почти в два раза выше, чем в варианте ТНК с минеральными удобрениями. Примерно в два раза был выше и коэффициент энергетической эффективности. В варианте с СОМУ этот коэффициент достигал значений 4,2 на картофеле и 3,9 на зерновых культурах.
Прямые затраты энергии на получение жидких гуминовых микроудобрений «ЭлеГум» в общей сумме относительно невелики. Основная доля расходов энергии приходится на получение овеществленных, связанных с использованием таких химических препаратов и компонентов, как сульфаты меди, цинка, марганца, водного аммиака, жидкого гуминового препарата и др. Энергетические эквиваленты микроэлементных солей довольно высокие (43-103 МДж/кг), поэтому затраты на их производство составляют основную, а на применение - меньшую часть.
Затраты энергии на применение гуминовых микроудобрений складываются из расхода дизельного топлива и энергоемкости трактора и сельхозмашин. Подкормщик-опрыскиватель с шириной захвата 15 м при некорневой подкормке посевов расходует с дизельным топливом около 10,5 МДж/га. Доля живого труда в производстве «ЭлеГум» весьма мала - 0,01% всех энергозатрат.
Высокие в целом коэффициенты энергетической эффективности от применения «ЭлеГум» получены за счет того, что при малых дозах этих микроудобрений (1-3 л/га) достигнуты значительные прибавки урожаев сельскохозяйственных культур [20, 21].
Согласно данным табл. 2, на порядок и более высокие, чем при использовании органических удобрений на торфяной основе (ТНК и СОМУ), получены коэффициенты энергетической эффективности от применения жидких гуминовых микроудобрений «ЭлеГум» при возделывании зерновых культур (к = 25-65), сахарной свеклы (52) и кукурузы на зерно (187-400).
Таким образом, генеральным направлением использования торфа в ближайшем будущем должна стать его глубокая технологическая переработка с получением наукоемких продуктов с высокими коэффициентами энергетической эффективности. Перспективными направлениями могут быть выращивание энергетической и технологической биомассы и использование мелиорированных торфяных почв для возделывания многолетних трав.
Статья поступила в редакцию 04.03.2013 г.
Литература
Николай Бамбалов,
завлабораторией биогеохимии ландшафтов Института природопользования НАН Беларуси, академик
Геннадий Соколов,
завлабораторией агроэкологии Института природопользования НАН Беларуси, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Наталья Гаврильчик,
научный сотрудник Института природопользования НАН Беларуси Нина Тановицкая,
ведущий научный сотрудник Института природопользования НАН Беларуси, кандидат технических наук
Summary
The burning of peat extracted from 1 ha of peat layer depth of 1 m in furnaces with the efficiency of 60-85 % it can be got the thermal energy in the amount of 15,08x106 to 21,32x106 MJ, depending on the form in which it is burned (briquettes, lump, milling). Advantage of the use of peat as a fuel is a large amount of energy in a period of 4 years, but the disadvantage - complete exhaustion of its reserves within the same period.
Using 1 ha of peat deposit depth of 1 m as ameliorated agricultural soil, crops can be cultivated during 170-600 years and yields of biomass can be harvested with the total energy in 2-4 times more than energy contained in peat. The advantages of the using of peat soils are long duration of use of peat deposit and getting more energy than the burning of peat.
Depleted peat fields is energetically and ecologically advantageous to use for wood biomass and tall marsh grasses. The most high rates of energy efficiency have balanced organic fertilizers and biologically active humic substances obtained from peat.
Тюремнов С.Н. Торфяные месторождения. - М., 1976.
2. Бамбалов Н.Н., Ракович В.А. Роль болот в биосфере. - Мн., 2005.
3. Богдевич И.М. и др. Агрохимическая характеристика почв сельскохозяйственных земель Республики Беларусь. - Мн., 2012.
4. Бамбалов Н.Н. Агрогенная эволюция осушенных торфяных почв // Почвоведение. 2005, №1. С. 29-37.
5. Лапа В.В., Рак М.В., Серая Т.М. и др. Ресурсосберегающая технология компостирования полужидкого навоза с торфом и другими компонентами (рекомендации). - Мн., 2012.
6. Справочник по торфу. - М., 1982.
7. Васильев В.А., Филиппова Н.В. Справочник по органическим удобрениям. - М., 1988.
8. Тишкович А.В., Шныриков В.Г., Зубовский В.С. Природа торфа и эффективность удобрений на его основе. - Мн., 1987.
9. Лебедев С.И. Физиология растений. - М., 1988. С. 208, 228.
0. Смоляк Л.И., Рубан Н.Н. Сравнительная продуктивность болот Полесья. - Мн., 1985.
1. Сцепанов(ч 1.М., Сцепанов(ч А.Ф. Прадукцыйнасць надземнай фпамасы прыродных травяных згуртаваннев Беларуа // Природные ресурсы. 2 0 02, №2. С. 5-9.
2. Валетов В.В. Фитомасса и первичная продуктивность безлесных и лесных болот. - Мн., 1992.
3. Aíjava M., Heikkiala M., Sépala M. Wood from forests fellings or from willow fields // Energy Innovation-Imaran Voima's Research and Development Report. 1991.
4. Реймерс Н.Ф. Природопользование. Словарь-справочник. - М., 1980.
5. Роджер М. Джеффорд. Глобальный фотосинтез и проблема пищевых и энергетических ресурсов // Фотосинтез. 1987. Т. 2. С. 411-453.
6. Роджер М. Джеффорд, Колин Л.Д. Дженкинс. Использование достижений науки о фотосинтезе в целях повышения продуктивности культурных растений // Фотосинтез. 1987. Т. 2. С. 365-410.
7. Бамбалов Н.Н., Матусевич Л.В., Мееровский А.С. и др. Причины низкой продуктивности сельскохозяйственных земель на выработанных торфяных месторождениях // Земля Беларуси. 2010, № 4. С. 30-37.
8. Бамбалов Н.Н. Болотоводство как наука и отрасль хозяйства // Торф в решении проблем энергетики, сельского хозяйства и экологии. - Мн., 2006. С. 271-275.
9. Севернев М.М. Энергосберегающие технологии в сельскохозяйственном производстве. - Мн., 1994.
20. Рак М.В., Лапа В.В. и др. Применение жидких комплексных гуминовых удобрений с микроэлементами «ЭлеГум». Рекомендации. - Мн., 2009.
21. Рак М.В., Лапа В.В., Соколов Г.А. и др. Применение комплексных гуминовых микроудобрений «ЭлеГум». Рекомендации. - Мн., 2013.
1
