Агро-номические руды и нетрадиционное минеральное сырье (интерактивный курс) (стр. 4 )

Торф образуется как из погибших растений, произраставших на самом торфяном болоте или его берегах, так и из остатков растительности, при­несённых водными потоками или ветром. В основании торфяных залежей иногда встречаются слои сапропеля - перегнившего ила, состоящего из остатков водорослей и низших растений.

Толщина пластов торфа меняется от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров. На некоторых месторождениях она достигает 10 и даже 25 м. Торфяная залежь может состоять из одного вида торфа или из чередования слоев торфа разного вида. Месторождения торфа разделяются и по размеру: мелкие - площадью до 100 га, средние – 1га и крупные - более 1000 га; и по величине запасов: мелкие - до 10 млн т, средние –млн т, крупные - более 100 млн т. Для изучения месторождений проводятся поисковые и разведочные работы, подсчитываются запасы торфа, оценивается подго­товленность их для разработки.

Общие ресурсы торфа в мире, большая часть которых находится в Европе, Азии и Северной Америке, достигают 0,5 трлн т.

Биогенные отложения, возникшие в результате накопле­ния полуразложившихся остатков растительности при мед­ленной их гумификации и минерализации в условиях избы­точного застойного увлажнения и недостатка кислорода воз­духа. Такие специфические условия возникают в болотах, которые образуются двумя способами при зарастании озер либо в результате заболачивания суши (атмосферными или подземными водами). В озерах стадии торфообразования обычно предшествует накопление сапропелей.

Среди торфа различают три основных типа (в соответст­вии, с тремя типами болот): низинный, переходный и вер­ховой. В каждом типе выделяют три подтипа: лесной, лесо-топяной и топяной, которые затем делятся на группы (дре­весная, травяная, моховая и т. п.) и виды (ольховый, осо­ковый, сфагновый и т. п.) в зависимости от состава исход­ной растительности.

Образование низинных болот связано обычно с вы­ходом на поверхность подземных вод; они располагаются в понижениях рельефа - в поймах - рек, на дне оврагов и балок. Растительность чаще всего представлена осокой, гипновым мхом, тростником, камышом, хвощом и т. п. Низин­ный торф содержит максимальное количество питательных веществ: азота, зольных элементов, имеет слабокислую или нейтральную реакцию, часто высокую степень разложения.

Верховые болота - источником водного питания являются атмосферные осадки; они располагаются на водо­раздельных пространствах, а в речных долинах - на высо­ких надпойменных террасах. Растительный покров состоит из сфагновых мхов, нетребовательных к минеральному пи­танию и способных удерживать большое количество воды, в 20...30 раз превышающих их массу в сухом состоянии. Торфообразователями здесь являются также пушица, шейхцерия болотная, багульник, осока топяная и др. Верховой торф характеризуется повышенным количеством органиче­ского вещества, кислой реакцией среды, слабой степенью раз­ложения, низким содержанием золы, азота и других пита­тельных элементов, большой поглотительной способностью.

Переходные болота по всем показателям зани­мают промежуточное положение между верховыми и низин­ными. По ботаническому составу среди переходного торфа различают древесный, сфагновый, тростниковый, гипновыи и другие виды.

Для оценки и правильного сельскохозяйственного исполь­зования торфа важны следующие его свойства:

Ботанический состав определяют по процентному соотношению отдельных видов растений-торфообразователей. Это один из основных показателей, определяющих ка­чество торфа - сфагновые торфа, например, пригодны для подстилки скоту, хранения плодов; древесные и древесно-осоковые - удобрения.

Степень разложения - процентное отношение раз­ложившейся части торфа (т. е. утратившей клеточное строе­ние) ко всей массе торфа. У слаборазложившегося торфа (менее 20%) желтая или светло-коричневая окраска, в нем хорошо видны растительные волокна. Он не пачкает рук, при сжимании комка не проходит сквозь пальцы, отжимае­мая вода светло-желтая. У сильноразложившегося торфа (более 45%) темно-коричневый или черный цвет, он пачкает руки, при сжимании комка проходит сквозь пальцы, в нем заметны лишь некоторые растительные остатки, отжимае­мая вода темно-коричневая. При повышении степени разло­жения снижается воздухопроницаемость, влагоемкость, буферность, влаго - и газопоглотительная способность торфа. Слаборазложившийся торф используют для химической пе­реработки, хранения плодов, подстилки для скота; высоко-разложившийся — используют на удобрения.

Зольность - это содержание золы (в процентах к сухому веществу). Нормальная зольность, т. е. возникшая за счет растений-торфообразователей (без дополнительного привноса минерального вещества), составляет, %: для ни­зинного - 6... 12, переходного - 4...6, верхового - до 4.

Влажность торфа (относительная)-содержание влаги в процентах к общей массе торфа. Естественная влаж­ность неосушенной залежи 85...95% и зависит от типа торфа (у верхового больше, чем у низинного) и степени его разло­жения (при большей степени разложения влажность мень­ше). Перед применением торф просушивают. Оптимальная влажность при использовании на подстилку скоту 25...40%, при компостировании— 65...75%.

Влажность торфа — способность поглощать и удерживать воду также зависит от типа, вида торфа и сте­пени его разложения. У верхового типа влагоемкость от 600 до 1800 %, у переходного — 350...950%, У низинного — 460%- Чем меньше степень разложения, тем выше его вла­гоемкость. Для использования в качестве подстилки необхо­дим торф влагоемкостью более 700...800%.

Кислотность. рН солевой вытяжки при нормальной золь­ности торфа составляет для верхового 2,6...3,2; переход­ного — 3,4...4,2; низинного — 4,8...5,6 (у высокозольных — до 7,5). Если рН ниже 4,5, торф используют как подстилочный материал, при более высоком — для компостирования. Торф с рН ниже 4,8 может отрицательно влиять на развитие сель­скохозяйственных культур и снизить их урожайность. Кроме отрицательного воздействия самой кислотности, это связа­но с наличием в торфе подвижного алюминия, токсичного для растений.

Органическое вещество торфа по элементному составу близко к органической части исходной растительности.

Химический состав торфа и наземных растений, %

	Содержание элементов
Вещество	С	О	Н	N	S
Торф Растения	50...60 45	30...40 41	5...6 5,5	1...4 3,0	0,1...1 0,3

При торфообразовании происходит распад углеводородов, при этом увеличивается относительное количество углерода и соответственно уменьшается количество кислорода.

С увеличением степени разложения торфа содержание битумов в нем возрастает. Количество водно-растворимых и легкогидролизуемых веществ уменьшается. Торфяные гидролизаты содержат значительное количество Сахаров, слу­жащих питательной средой в производстве кормовых дрож­жей.

На долю гуминовых кислот в составе органического ве­щества приходится 18...43%, а фульвокислот—13...17%. Максимальное их количество, в торфе низинного типа силь­ной степени разложения.

Основная часть азота в торфе находится в органической форме и становится частично доступной растениям по мере их минерализации. Остальной азот (8...27%) представлен легкоусвояемыми формами — аммиачной, нитратной, амидной и аминной.

Сложная природа органического вещества торфа пред­определяет его сорбционную способность, обменная емкость 120мг-экв/100 г почвы.

Торф содержит все физиологические группы микроорга­низмов, способных участвовать в разложении органического вещества. Исключение составляют нитрифицирующие бакте­рии и азотобактер. Наиболее богат микрофлорой низинный торф. Для торфа верхового типа, характерно снижение чис­ленности микроорганизмов и общей биологической активно­сти из-за повышенной концентрации токсичных органических соединений, а также закисных форм железа и алюминия и большой кислотности. Для освобождения от токсичных ве­ществ торф перед употреблением проветривают или промо­раживают.

Торф не содержит в себе болезнетворных микроорганиз­мов, поэтому использование его в, виде удобрений, а также в качестве субстрата в теплицах и парниках резко снижает заболеваемость растений. Верховой торф из-за высокой кис­лотности обладает антисептическими свойствами, что особен­но ценно при использовании его на подстилку.

Благодаря высокому содержанию органического вещест­ва, в том числе гуминовых кислот, азота, некоторых макро и микроэлементов, адсорбционным свойствам, торф исполь­зуют как удобрение, субстрат в теплицах и для хранения продукции.

В чистом виде торф используется в ограниченных размерах. Обычно его применяют для полу­чения сложных органических или органо-минеральных удоб­рений. Из торфа готовят компосты, смешивая его (в соотно­шении 1:1 или 2:1) с биологически активными компонен­тами (птичий помет, навозная жижа, растительные остатки, фекалии и т. п.), подвергают аммонизации (обрабатывают аммиачной водой из расчета 1,1...2,2% NH3 на сухой торф), в результате чего в 10..15 раз увеличивается подвижность органических веществ, а также подвижных форм азота. При приготовлении органо-минеральных удобрений на основе торфа в него добавляют известковую муку (10...45 кг на 1 т торфа), фосфатные (20...60 кг), калийные (20...50 кг) удобрения.

Для этих целей более пригоден низинный и переходный торф (используется также верховой) со степенью разложе­ния не менее 15%, зольностью не более 25% и влажностью 50...60%; ограничивается и содержание подвижных форм оксидов железа — не более 1% (или не более 5% оксида железа в золе).

В зависимости от степени окультуренности почвы, выра­щиваемой культуры и других обстоятельств на поля вносят от 10 до 80 т на 1 га сложных удобрений, приготовленных на основе торфа.

Основным компонентом для многих разновидностей почвогрунтов в теплицах является торф, со­ставляющий в них от 30 до 100% по объему. Торфяной грунт сравнительно дешев, обладает благоприятными водно-воздушными свойствами, имеет пористую текстуру, создаю­щую хорошие условия для развития корневой системы ра­стений, не содержит семян сорняков и возбудителей болез­ни растений. Сорбционные свойства и его высокая влагоемкость позволяют увеличивать содержание элементов пи­тания, не создавая повышенную концентрацию солей. Орга­ническое вещество торфа в процессе разложения продуци­рует углекислый газ, необходимый растениям при выращи­вании в теплицах.

Для приготовления грунта пригодны все типы торфа, однако не рекомендуется применять низинный торф с высокой степенью разложения (более 30%) и зольностью (более 20%), содержащий карбонаты кальция (рНсол более 6,0) и более 5% валового железа. Такой торф быстро ухудшает физико-химические свойства грунта. Лучшим является верховой торф с низкой ( до 15..20%) степенью разложения. Он содержит до 60...75% и более неразложившихся сфагновых мхов и обладает антисептически­ми свойствами, обусловленными сильнокислой реакцией среды (рН 2,5...3,2) и наличием фенольных соединений. Бла­годаря значительной буферности и высокой сорбционной способности можно применять повышенные нормы мине­ральных удобрений без опасности создания вредной для ра­стений концентрации солей. Сфагновый верховой торф соче­тает высокую пористость и влагоемкость. Даже при обиль­ном поливе грунт содержит в порах до 20% воздуха. У низиного разложившегося торфа гораздо худшие показатели, хотя по емкости поглощения и запасу доступной влаги он превосходит верховой сфагновый мох. Верховой торф обладает структурой, сравнительно долго не поддающейся действию микробиологического разложения и заиливания, в связи с чем его можно использовать в теп­лицах более трех лет. Обязательным условием при этом должно быть малое, содержание в торфе древесных остатков, так как высокое содержание лигнина (более 3%) приводит к быстрому ухудшению структуры торфа.

Бедность питательными веществами и высокая кислотность верхового торфа не только не являются его недостатками, а, напротив, в известной степени оборачиваются достоинствами, позволяя путем внесения извести и удобрений создавать лю­бой уровень питания в соответствии с потребностями выра­щиваемых растений.

«Садовый торф» — верховой торф моховой группы с низ­кой степенью разложения используется в цветоводстве, растениеводстве
, декоративном и любительском садоводстве. С его помощью можно улучшить физические и химические свойства песчаных и глинистых почв, так как он хорошо удерживает влагу и питательные вещества, увеличивает аэрацию почвы вокруг корней, предохраняет ее от избыточного солнечного излучения, мороза и перепадов температу­ры, способствует росту корневой системы. Для выращивания сеянцев плодовых, декоративных, лесных и других куль­тур применяют торфяные полые горшочки, которые предо­храняют корневую систему от механических повреждений и деформаций как при выращивании, так и при пересадке.

Хранение продукции. Консервирующее действие торфа обусловлено его бактерицидными свойствами, большой влаго - и газопоглотительной способностью, низкой теплопро­водностью. Лучшим консервантом при хранении плодов и овощей являются верховые торфа моховой (сфагновой) группы с низкой степенью разложения, имеющие волокни­стую малонарушенную структуру. Такой торф имеет высо­кую влагоемкость (800...1500%). Это обеспечивает поглоще­ние торфом экссудата гниющей продукции и препятствует распространению гнили. Благодаря высокой газопоглоти­тельной способности торф поглощает углекислый газ, обра­зующийся при дыхании фруктов и овощей, в результате чего обеспечивается хороший консервирующий эффект. Присущая этому торфу высокая кислотность (рНсол 2,5...3,6) обуслав­ливает его бактерицидную (антисептическую) способность.

Из-за высокой пористости, хорошей эластичности и упру­гости верховой торф при переслаивании выполняет роль ме­ханической прокладки, которая предохраняет плоды от дав­ления друг на друга. Низкая теплопроводност верхового торфа защищает продукцию от резких колебаний темпера­туры.

При хранении фрукты и овощи переслаивают с торфом-
слой продукции (толщиной 1...2 плода, у картофеля - 5...6
клубней) - слой торфа (2...3 см). После хранения продукции торф может быть использо­ван для приготовления различных компостов. Торф используется также для изготовления торфоперегнойных горшочков (горшки рассадные), служащих для выращивания рассады овощных и цветочных культур.

На основе торфа производят ценные эффективные комбинированные удобрения. В г. Новосибирске группой компаний (, информационной безопасности») разработана высокоэффективная, экологически чистая технология изготовления дешевого, биологически активного вещества на основе торфа – торфогеля. Технология основана на выработке высококонцентрированных коллоидных растворов из торфяного вещества и получением на их основе стимуляторов роста растений и рекультиваторов почв, а также производства кормовых добавок высокой пищевой ценности. Торфргель используется для повышения плодородия и рекультивация почвы: восстановление гумусного слоя; восстановление полезной микрофлоры почв; повышение водоудерживающей способности почвы: повышение усвояемости питательных веществ почвы; восстановление кислотности почв; восстановление истощенных почв; нейтрализация продуктов техногенного загрязнения (тяжелые металлы, пестициды, радионуклиды и др.); нейтрализация токсичного действия засоления почв. Стимулирование роста и иммунитета растений: повышение всхожести семян и укрепление иммунитета растений; увеличение эффективности усвоения питательных веществ и активизация процессов роста растений; увеличение поверхности и объема корневой системы растений; увеличение биологической ценности сельхозпродукции. В целом применение торфогеля способствовало увеличению урожайности от 15-20% (ячмень, овес, пшеница), до50% (сахарная свекла, картофель, овощи), при повышении качественных показателей продукции и стабилизации почвенного плодородия.

Запасы торфа в нашей стране очень большие. Площадь торфяников с глубиной залежи, пригодной для промышлен­ной разработки, составляет 60415,5 тыс. га, т. е. 604 тыс. км2. Запасы воздушно-сухого торфа (при влажности 40%) со­ставляют около 200 млрд т.

?

·  Что такое сапропель и как он образуется?

·  Как можно использовать сапропель в сельском хозяйстве?

·  Химический состав сапропелей?

·  Что представляет собой торф и как он образуется?

·  Какие свойства торфа необходимо учитывать для его оценки и правильного сельскохозяйственного использования?

·  Как используется торф в сельском хозяйстве?

·  Какие другие виды удобрений можноприготовить на основе торфа?

1.6. Кальцийсодержащие (карбонатные) агроруды

Кальцит СаСОз — широко распространенный минерал из класса карбонатов, содержит 56% СаО и 44% СО2, в виде изоморфной примеси к кальцию часто встречается магний, железо, марганец (до 8%), иногда цинк (до 2%) и стронций (до 6%). Название произошло от латинского calcis-известь.

Относительно неустойчивый минерал, его растворимость— около 0,02 г/л. Она резко возрастает в присутствии СО2 — более чем в 100 раз. В сельском хозяйстве кальцит исполь­зуют для обогащения почвы ионом кальция, но не как эле­ментом питания растений, а для улучшения свойств почвы — снижения ее кислотности.

У кальцита может быть эндогенное (магматическое, ме­таморфическое, гидротермальное) и экзогенное (гипергенное и осадочное) происхождение. Наибольшее практическое зна­чение, особенно для сельского хозяйства, имеет кальцит оса­дочного происхождения, слагающий широко распространен­ные породы — известняки (включая все их разновидности, например, мел, известковый туф), а также смешанные карбонатно-глинистые (мергели), карбонатно-кремнистые и дру­гие породы.

Известняки. Различают морские и континенталь­ные (пресноводные) породы, а среди тех и других — биоген­ные и хемогенные разновидности.

Морские биогенные известняки в настоящее время и в древние геологические периоды накапливались в условиях теплого гумидного климата, нормальной солености воды и обычно небольших глубин. Кальций, поступающий в море с суши, активно поглощается водорослями и беспозвоночны­ми, многие из которых формируют скелетные части на 30...90% из карбоната кальция. Организмы постепенно отмирают, их органическое вещество разлагается, а твердые карбонатные частицы накапливаются на дне. При диагенезе этих осадков и образуются биогенные известняки, которые обычно называют в зависимости от вида слагающих их орга­низмов— коралловыми, рифовыми, мшанковыми, оолитовыми, пизолитовыми, ракушечными, фузулиновыми и т. п. Скелетные остатки цементируются пелитоморфным кальцитом (размер частиц менее 2 мк). Скопление створок раковин моллюсков или обломки разрушающих­ся коралловых построек образуют рыхлые породы.

Морские хемогенные известняки (обычно с пелитоморфной структурой) накапливаются в аридных климатических условиях. В настоящее время, например, химическое осажде­ние кальцита происходит в Каспийском и Аральском морях, в озере Балхаш.

Химический состав чистых известняков близок к составу по-родообразующего минерала — кальцита. Но в них обычно содержится то или иное количество некарбонатной примеси — глинистых минералов, кварца, опала, халцедона, иногда гипса, пирита. Они связаны постепенными переходами с различными породами, образуя, например, песчаные (или алев - ритовые, кремнистые, доломитовые и т. п.) известняки. Некоторые из таких смешанных пород получили особые названия.

Мергель — тонкозернистая или пелитоморфная кальцитовая (иногда доломитовая) порода, содержащая 25...50% глинистых частиц (т. е. это глинистый известняк).

Известняки морского происхождения слагают пласты мощностью в десятки и сотни (иногда тысячи) метров в отложениях разного геологического возраста.

Пресноводные известняки образуются в местах выхода на поверхность подземных вод (у родников), а также в болотах и озерах. Обычно это несцементированные сыпучие горные породы с пелитоморфной структурой, залегающие неглубоко от поверхности земли. В почве они более растворимы по сравнению с морскими известняками. Поэтому при возможности выбора лучше использовать в качестве источника кальция именно эти породы.

Среди известняков и мергелей часто встречаются породы со значительной примесью кремнезема, их называют кремнистые известняки и кремнистые мергели.

Известковый туф (травертин) образуется при выходе на поверхность подземных вод, богатых растворенным бикарбонатом кальция, поступающим в подземные воды при выщелачивании из древних карбонатных пород (известняков, доломитов, мергелей, мраморов), а также из обломков этих пород, содержащихся в четвертичных отложениях. Из подземных вод, выходящих на поверхность, в атмосферу выделяется углекислый газ, бикар­бонат в результате переходит в монокарбонат кальция, рас­творимость которого во много раз меньше, поэтому он и вы­падает в осадок.

Карбонатные отложения озер и болот известны под раз­ными названиями — озерный (болотный, луговой) известняк (мергель), озерная известь, гажа. Кроме обособленных прослоев известковых пород, карбонат­ная примесь может быть рассеяна в биогенном осадке — со­ответственно в сапропеле (известковый сапропель) или торфе (известковый торф, торфяно-карбонатная порода). Количество СаСО3 может достигать 35...70%. Неред­ко в таких породах отмечается и фосфатная примесь — в тор­фе Западной Сибири, например, около 1...2% Р2О5.

Залежи пресноводных известняков приурочены к пониже­ниям рельефа — основанию склонов речных долин и оврагов, низким надпойменным террасам (чаще всего первой) и пой­ме рек, дну оврагов и балок, низинным болотам, зарастаю­щим озерам. По площади они невелики — обычно несколько гектаров, мощность отложений — несколько метров.

Известняки для снижения кислотности почвы вносят после механического измельчения — в виде известковой муки. Доза зависит от степени кристалличности исходной породы, типа и кислотности почвы. Для сильнокислой супесчаной почвы — примерно З...3,5 т/га, для умеренно кислых—1,2... 1,5 т/га. На глинистых почвах доза увеличивается в 2...3 ра­за. Изменение кислотности, вызванное известкованием, сохра­няется до 8лет, иногда более.

По современным представлениям, присутствие примеси в известняках является нежелательным, поскольку снижает­ся содержание действующего вещества — карбоната кальция. Поэтому сейчас не рекомендуют применять мергель для известкования почвы. Однако эта порода, возможно, была одной из первых агроруд, ее использовали еще древние римляне. В восточной части США, где имеются значительные залежи мергеля, в 19 веке фермеры вносили по 20-30 т на 1 акр (0,4га) и получали высокие урожаи зерна, картофеля и особенно клевера. Мергель — обычно некрепкая порода, которая на воздухе под влиянием смены влажности я тем­пературы постепенно рассыпается на мелкие части, т. е. не требует предварительного измельчения. Если мергель выво­зят на поле с осени, то в течение зимы он рассыпается на­столько, что может быть разбросан и запахан. Нормы внесения мергеля больше, чем чистых известняков (10...30 т/га).

Известковый торф также может быть использован для снижения кислотности почвы. По существующим требова­ниям для этих целей можно применять торф с содержанием окиси кальция более 10% (18% СаСОз), многие залежи торфа вполне пригодны по этому признаку. С учетом дополнительного содержания Р2О5 и других полезных компонентов эти породы комплексно воздействуют на почву. Например, при внесении 40 т/га торфяно-карбонатно-фосфатной породы при влажности 60% и содержании СаСО3—50%, Р2О5— 1% в почву поступит 160 кг окиси фосфора, 10 т карбоната каль­ция и 5,4 т органического вещества.

Запасы известняков и другого карбонатного сырья очень велики и обеспечивают все потребности промышленности и сельского хозяйства. Для (известкования кислых почв тре­буется около 60 млн т карбонатов ежегодно. Крупные место­рождения известняков разрабатываются в Московской, Туль­ской, Рязанской, Челябинской, Ленинградской, Новосибир­ской, Екатеринбургской, Кемеровской областях, Краснояр­ском крае.. Для этих же целей могут использо­ваться и месторождения мела, многочисленные в европей­ской России. Крупные залежи мергеля (используется в основном в цементной промышленно­сти) также очень распространены и обычно имеют крупные размеры. Они есть в районе Новороссийска, Во­ронежской, Московской, Челябинской и других областях, а также в Сибири и на Дальнем Востоке.

Месторождения морских известняков (а также мела и мергеля) требуют использования специальной техники при разработке и приготовлении извест­ковой муки. В то же время во многих районах известны не­большие залежи пресноводных известняков с запасами от нескольких сотен до нескольких миллионов кубических мет­ров. Такие мелкие (по сравнению с морскими известняками) месторождения весьма многочисленны в районах с благо­приятным геологическим строением и климатом. В частно­сти, в центре европейской России, где около 77% почв нуж­дается в известковании, выявлено более 1200 месторожде­ний с суммарными запасами свыше 85 млн м3. На эти породы сейчас приходится около 14% общего количества исполь­зуемых известковых удобрений.

Вероятные запасы торфяно-карбонатных и торфяно-карбонатно - фосфатных пород в Западной Сибири оцениваются в сотни миллионов тонн. Но большинство месторождений приурочены к охранным зонам Иртыша, Оби и их притоков. Как и для других видов минерального сырья, главный во­прос— это организация добычи экологически приемлемыми методами.

Мраморы и карбонатиты. Породы метаморфического (мраморы) и магматического (карбонатиты) происхождения как источники кальцита прак­тически не применяются в промышленности и сельском хо­зяйстве. Мрамор — ценный поделочный материал. С карбонатитами связаны месторождения тантала, ниобия, редких земель, железной руды, титана, фосфатов, меди, цинка, свин­ца и т. д.

Отходы, образующиеся при разработке этих пород, могут использоваться как источники кальцита, в том числе для по­лучения известняковой муки и извести в сельскохозяйствен­ных целях.

Меньшая растворимость кристаллического кальцита эндо­генного происхождения по сравнению с экзогенным вызывает применение несколько большего количества такой известко­вой муки. Повышенная крепость этих пород требует также дополнительных затрат по измельчению мраморов и карбонатитов, при использовании последних следует учитывать повышенную концентрацию в них многих токсичных элемен­тов.

?

·  Какие породы относятся к известковым агрорудам ?

·  Какое происхождение имеют известняки?

·  С какой целью производится известкование почв ?

·  Что представляет собой мергель?

·  В каких регионах России имеются запасы известкового сырья ?

1.7. Гипс и гипсовые агроруды

Гипс CaSО4 · 2Н2О (gypsos- мел, известь) и ангидрит CaSО4 (hydratos - водный и отрицательная частица а), являются такими же древними минеральными удобрениями, как мергели и известняки. Их положительный эффект связан с большим содержанием кальция и серы (в гипсе 32,6% СаО и 46,5% SО3). Особенно благоприятно действие этих минералов ска­зывается на бобовых культурах и на клевере. В отличие от известкования, гипсова­ние почв осуществляется путем разбрасывания молотого гипса по уже развившимся до некоторой степени растениям.

Главная цель применения гипса в земледелии — это ме­лиорация солонцов и засоленных почв, для которых харак­терно высокое содержание в поглощенном комплексе натрия и соответственно щелочная реакция среды.

Избыточная ще­лочность, как и повышенная кислотность, неблагоприятна для большинства культурных растений и почвенных микро­организмов. При внесении гипса происходит вытеснение нат­рия ионом кальция. Образующийся при этом легкораствори­мый сульфат натрия удаляется поливом и промывкой почвы,

Солонцовые почвы, требующие гипсования, широко рас­пространены в южных районах нашей страны, только в евро­пейской части их более 13 млн га. В зависимости от степени их засоления при гипсовании почв вносят от 3...8 до 15...20 т/га. Солонцы превращаются в культурную почву че­рез 8лет в неорошаемых условиях и через 5...6 лет — в орошаемых.

Основные месторождения сульфата кальция имеют хемогенное осадоч­ное происхождение. Гипс выпадает в осадок при температуре 63,5°С, а в воде насыщенной NaCl, — при температуре 30° С. Если в усыхаю­щих морских заливах и соленых озерах повышение соле­ности значительное, то вместо гипса осаждается ангидрит. Он может возникать и при дегидратации гипса (соответствен­но гипс может образоваться при гидратации ангидрита).

Второй способ формирования месторождений гипса связан с растворением и переотложением поверхностными или подземными водами гипса, содержащегося в рассеянном виде в осадочных породах—песках, глинах и др. В растворен­ном виде сульфат кальция переносится на какое-то расстоя­ние и откладывается в новом месте. Так образуются осадочные горные породы, состоящие из смеси гипса с песчаноглинистым или известково-глинистым материалом. Эти породы получили различные местные названия — землистый гипс, глиногипс, гипсовая гажа, ганч, ганджа. Залежи гипсоносных пород этого типа образуются на небольшой глубине или непосредственно на поверхности, как правило, они имеют небольшую мощность, запасы недостаточны для организации крупных горнодобывающих предприятий, но они легкодоступны и удобны для местной разработки.

Мощности осадочных пород, состоящих из гипса и ангид­рита, достигают нескольких десятков метров, они встречаются в отложениях разного возраста.

В нашей стране разведаны более 150 месторождений с запасами свыше 4,2 млрд т. Эксплуатируются 42 месторож­дения гипса и ангидрита и 6 месторождений гипсоносных по­род с ежегодной добычей около 14 млн т. Из этого коли­чества для нужд сельского хозяйства (производство суль­фата аммония и гипсования почв) используется около 2,5%.

?

·  Для какой цели используются гипсовые агроруды?

·  Какое происхождение имеют гипсовые агроруды?

·  Какими запасами гипсоносных пород распологает Россия?

1.8. Магнезиальное сырье

Магний также необходим для развития культур­ных растений, как и рассмотренная выше триада химических элементов — фосфор, калий, азот. Магний входит в состав хлорофилла и непосред­ственно участвует в фотосинтезе. В семенах мас­личных растений (подсолнечник, хлопок, рапс), а также кукурузы, клевера, льна и фасоли содер­жание MgO составляет 7—20%. С 1 га пахотных земель каждый урожай зерновых уносит 10—15 кг окиси магния, а урожай картофеля, свёклы и ржи — 30—70 кг. Магний содержится в калийно-магнезиальных солях (минералы — лангбейнит, полигалит, каинит, кизерит и эпсомит); доломиты-карбонаты магния и кальция, (содержание в них MgO — 19—22%) и глубинные магматические породы — дуниты и серпентиниты. В них содер­жание MgO достигает 48%. Молотый серпентинит существенно повышает урожайность и качество сахарной свёклы, табака, цикория и некоторых других культур. Он широко применяется в качест­ве удобрений во многих странах мира, в частности в Новой Зеландии. Особенно высокий эффект дос­тигается при смешивании молотого дунита или серпентинита с суперфосфатом. В результате растения лучше усваивают фосфор и быстрее развиваются.

Найти качественные дуниты, не содержащие вредных примесей, достаточно сложно. Большое их количество добывается попутно при разработке месторождений других полезных ископаемых, которые залегают в карбонатных толщах. К ним относятся месторождения в горах Каратау (Казахстан), Ирландии, долине Миссисипи (США).

Требования к дунитам и серпентинитам достаточно жёсткие. Лучше всего, когда породы состоят на 95—97% из минерала оливина — (Mg, Fe)2(SiО4), ибо любая примесь понижает их агрохимические свой­ства. Таких месторождений очень мало в России. Из наиболее известных и крупных месторождений можно отметить Нижнетагильский дунитовый массив на Среднем Урале.

В большинстве случаев дуниты и серпентиниты получают в качестве побочного продукта при разработке месторождений асбеста, хромита и медно-никелевых и платиновых руд.