CC BY
117
УДК 631.878
С.М. Лукин, Т.Ю. Анисимова, С.Н. Юркин
ПЕРСПЕКТИВЫ ТОРФОПОЛЬЗОВАНИЯ В МНОГОУКЛАДНОМ СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Всероссийский научно-исследовательский, конструкторский и проектно-технологический институт органических удобрений и торфа Россельхозакадемии, г. Владимир
Торфяные болота и торф являются компонентами биосферы и агросферы, хранителями уникальной природы, ресурсами комплексной биологиза-ции и интенсификации земледелия России, занимающей первое место в мире по площади торфяников и запасам разнообразного торфяного сырья.
Торфяники участвуют в регулировании водного, теплового, углеродного и всего геохимического режима планеты, в глобальном и местных круговоротах биогенных веществ и являются поглотителями вредных осадков атмосферы. Разнообразие типо-
вого, видового, химического состава и свойств торфа позволяет получать из него не только экологически чистые удобрения, но и многие другие ценные продукты, а также конкурентоспособную продукцию для народного хозяйства. До 70 % добываемого в мире торфа и продуктов его переработки потребляется сельским хозяйством.
В Российской Федерации болота и заболоченные земли с наличием торфа занимают до 21 % территории страны. По типам залежи наиболее распространены верховые торфы - 53 %, низинные
С.М. Лукин, Г.Ю. Анисимова, С.Н. Юркин. Перспективы торфопользования..
- 28.9 %, переходные - 15.1 % и смешанные - 3 %. Ресурсы торфа, размещенные на 57.4 тыс. месторождений на площади 50.8 млн га, оцениваются в 168.3 млрд т. Территориально торфяники размещены крайне неблагоприятно: 16 % площади в европейской части страны и 84 % - в азиатской, 73 % -в зоне вечной мерзлоты, 71 % - в тайге, 29 % - в тундре и лесотундре [1].
Среди основных направлений торфопользова-ния в России, включая рудно-сырьевое, почвенное, технологическую переработку и природоохранное, преобладало сырьевое с годовой рентабельностью в торфопредприятиях 4-5 %. За столетие было использовано на топливно-энергетические цели до 2 млрд т торфа, что равноценно 800 млн т каменного угля. В послевоенный период было израсходовано в сельском хозяйстве 1.2 млрд т торфа, что позволило дополнительно получить не менее 40 млн т зерновых единиц.
В дореформенный период доля торфа в органических удобрениях России достигала 32-40 %, а в отдельных областях и республиках Нечерноземья -до 50-60 %. В 1986-1990 гг. сельскому хозяйству поставлялось в среднем за год 92 млн т торфа. Использование осуществлялось при активной финансовой и технической поддержке со стороны государства при недостаточном учете экологических требований и ограниченных ресурсов торфа в густонаселенных районах (рис. 1).
: Р-, :
, \ —Все го,м ли .т (|_) --о-- Доля,%(РО
- ‘ \ — - -о - - - - а
1965 1970 1975 1985 1990 1995 2000 2001 2002 2003 2004
Рис. 1. Динамика использования торфа и доля его в общем объеме органических удобрений в сельскохозяйственных предприятиях России
При этом во многих случаях навсегда уничтожались небольшие по площади месторождения, удобно приближенные к полям и фермам. По данным Минприроды РФ, торфяные болота лесостепи и степи были уничтожены или сильно нарушены. В таежно-лесных зонах торфяники использовались при низком коэффициенте извлечения торфа, что снижало его экономическую эффективность его для потребителя. Выработанные карьеры чаще всего забрасывались.
Торфоразработки для сельского хозяйства вплоть до 90-х годов велись возрастающими темпами. Достаточно сказать, что в небольшой по площади Владимирской области торфа добывалось больше, чем в США, включая Аляску. Максимальная годовая добыча достигала 4.5 млн т при экологически безопасном пороге в 200 тыс. т. В результате уничтожены сотни месторождений, а торфяной фонд области сократился вдвое [2]. Аналогичная ситуация складывалась в Московской, Ярославской, Горьковской, Кировской и других областях ЕТР. Вместе с тем ВНИПТИОУ и другими НИУ до распада СССР было показано, что сжигание торфа, также как и использование в чистом виде на удобрения, наименее эффективно. Однако в связи с прекращением поставок донбасского угля и дороговизной в условиях ЕТР угля Кузбасса в малой сельской энергетике стало выгодно использовать торф.
При переходе от использования торфа в чистом виде к подстилочному навозу и помету окупаемость его сельхозпродукцией возрастает в 2 раза, для подстилочного помета - в 6 раз, в качестве почвы - в 26 и рассадных почвогрунтов - в 34-86 раз. Стоимость сельхозпродукции от использования 1 т торфа в денежной оценке в сравнении с топливным направлением повышается в 1,4 раза, с подстилочным пометом - в 4 раза, в качестве почвы - в 17 раз и рассадных почвогрунтов - в 23 и 57 раз.
В настоящее время в сельскохозяйственных предприятиях России используется ежегодно около
0.5 млн т торфа, а доля его в общем объеме применения органических удобрений снизилась до 1 %. Резкое снижение объемов использования торфа обусловлено кризисным финансово-экономическим состоянием большинства сельскохозяйственных предприятий, отсутствием финансовой поддержки работ по использованию торфа со стороны государства, резким удорожанием стоимости торфа, развалом большинства торфодобывающих предприятий.
В связи с резким увеличением стоимости торфа, а также учитывая особую роль торфяников в биосфере, ставится задача наиболее рационального и эффективного использования имеющихся ресурсов торфа.
Большое природное многообразие торфов, резкое различие химических свойств требуют строго дифференцированного подхода к их использованию. Участие в удобрениях торфа, обладающего высокими ионообменными, сорбционными и связующими свойствами, в отличие от химических удобрений, пестицидов и минералов, не допускает загрязнения природной среды и, как показали опыты, обеспечивает высокую удобрительную эффективность.
Хорошо зарекомендовал себя торф как компонент в составе торфорастительных компостов. Это наиболее экологически безопасное органическое удобрение. Такие компосты отличаются высокими
Вестник ТГПУ. 2008. Выпуск 4 (78)
удобрительными свойствами и могут успешно использоваться в качестве грунтов в тепличном и парниковом хозяйстве. В целях экономии транспортных затрат для удаленных от ферм полей предложена технология производства торфосидератных компостов - рядом с торфяником и непосредственно на мелиорированном торфяном болоте. В первом случае послойно формируется бурт, в котором слои торфяной крошки чередуются со слоями измельченной массы люпина. Во втором варианте на площади торфяника выращивают однолетний узколистый люпин. Биомасса его в фазе сизых бобов скашивается, измельчается, равномерно распределяется по площади торфяника, дискуется, собирается и убирается с территории возделывания. В полученной массе преобладает торф. Внесение тор-фо-люпиновой смеси возможно под озимые и зябь или после перезимовки весной в виде компоста под пропашные культуры. Установлено, что после компостирования в бурте люпин разлагается на 80 %, а торф - лишь на 5-7 %. Внесение 40 т/га торфонавозного компоста КРС обеспечило получение 171 ц/га клубней картофеля, а от такого же количества торфо-сидерального компоста - 188 ц/га. Разработана технология сапропеле-сидератного компоста, в которой вместо торфа используется сапропель.
Совместно с ВНИПТИП, ВНИИА, ВНИИВСГЭ выполнены исследования по получению экологически чистых и высокоэффективных торфо-помет-ных удобрений путем аэробной твердофазной ферментации и термической сушки в установках барабанного типа в активном варианте с увеличением температуры в органической смеси до 75-85 0С. Установлено, что с увеличением доли торфа в удобрении снижается содержание органического вещества, углерода, азота, фосфора и калия и возрастает количество золы. В случае преобладания помета над опилками и торфом достигается наиболее высокое содержание органического вещества, углерода и азота.
Целесообразность организации при птицефабриках предприятий по производству торфо-помет-ных удобрений годовой мощностью 60-180 тыс. т подтверждается экономическими расчетами. Российский потенциал производства экологически чистых и высокоэффективных удобрений из сырья птицефабрик составляет не менее 60 млн т в год.
Наиболее перспективным направлением торфо-пользования является освоение технологий его глубокой переработки. Ценность и эффективность переработанного сырья возрастают при этом в десятки и даже сотни раз. В последние 10-15 лет получило распространение производство торфяных продуктов в прессованном или формованном виде (рис. 2, 3).
Рис. 2 . Количество зарегистрированных фирм, производящих грунты на основе торфа
1980 г 2004г
Рис. 3 Количество видов органических, органоминеральных удобрений и грунтов, зарегистрированных в РФ
Во ВНИПТИОУ созданы опытные образцы оборудования по производству рассадных торфоплит для различных овощных культур в автоматическом режиме прессования. Успешно функционирует опытно-промышленный цех, выпускающий до 150 тыс. торфоплит в год. Разработана малообъемная ресурсосберегающая технология выращивания рассады на торфоплитах и торфобрикетах сухого прессования, обладающая значительными преимуществами по сравнению с другими существующими в стране способами выращивания рассады. Интерес также представляют технологические решения по производству на основе торфа ростовых веществ и кормовых добавок для животноводства.
Важнейшее значение имеет проблема сохранения плодородия торфяных почв и выработанных торфяников. При этом главным фактором экологической стабилизации торфяных почв являются агроценозы, основу которых должны составлять многолетние травы. Их доля зависит от устойчивости торфяника к деградации и должна возрастать от древесных торфов к моховым разновидностям и составлять в зависимости от географического положения торфяника и степени его разложения от 40 до 80 %. Многолетние травы на торфяных почвах предпочтительно использовать под сенокосы. В структуре севооборотов на зерновые культуры рекомендуется не более 30 %, на кормовые корнеплоды и овощные культуры - 7-10 %. Полному за-лужению целесообразно подвергать мелкозалеж-
Ю.В. Бурлакова. Эколого-фаунистический и зоогеографический обзор малашек..
ные торфяники, а также наиболее подверженные деградации торфяные почвы топяного подтипа с низкой степенью разложения.
На торфяных почвах при формировании севооборотов не рекомендуется введение чистых паров и бессменное чередование пропашных культур, так как это приводит к усиленной и непроизводительной минерализации органического вещества, потерям биофильных элементов и, как следствие, загрязнению грунтовых вод.
Потенциальными высокопродуктивными сельскохозяйственными угодьями могут быть и выработанные торфяники, площадь которых составляет более 500 тысяч гектаров. Согласно исследованиям, для успешного сельскохозяйственного освоения торфяных выработок остаточная мощность торфа должна быть не менее 50 см, желательно 70100 см. На посттехногенном окультуренном ландшафте возможно получение высоких стабильных урожаев, рассчитанных по фотосинтетически активной радиации (ФАР). Здесь достигаются почти двойная окупаемость удобрений и известковых материалов, в сравнении с минеральными почвами, низкая себестоимость зерновой единицы и получение конкурентоспособной продукции высокого качества.
Институтом разработана концепция реструктуризации сельскохозяйственного торфопользования в России, которая предусматривает: регламентиро-
ванное комплексное использование осушенных торфяных болот и вовлечение в хозяйственный оборот выработанных торфяников; обеспечение высокой продуктивности и конкурентоспособности мелиорированных ранее торфяных почв и освоение новых залежей низинного торфа с использованием под наиболее эффективные агроценозы с участием многолетних трав; усовершенствование и внедрение системы двухстороннего регулирования уровня грунтовых вод на участках осушенных болот с нестабильным гидрологическим режимом; внедрение агромелиоративных технологических комплексов, гарантирующих получение стабильно высоких урожаев конкурентоспособной продукции растениеводства на осушенных торфяниках; увеличение производства торфопометных компостов и компостов с экономным расходом торфа; организацию при птицефабриках предприятий по производству сухих гранулированных торфопометных удобрений в мелкой расфасовке; разработку новых видов и форм экологически чистых органических и органо-минеральных удобрений и питательных грунтов на основе торфяного сырья; более широкую переработку торфяного сырья для получения мелассы, кормовых дрожжей, стимуляторов роста и другой востребуемой продукции для сельского хозяйства; консервацию неиспользуемых мелиорированных торфяников, в т.ч. затоплением.
Поступила в редакцию 18.01.2008
Литература
1. Концепция охраны и рационального использования торфяных болот России / под общей ред. чл.- корр. РАСХН Л.И. Инишевой. Томск, 2005. 76 с.
2. Гармаш Н.Ю., Еськов А.И. Ресурсы и эффективность использования торфа // Агрохимический вестник. № 6. 2004. с.10-14.
