2. Пожароопасность торфяных почв.

После осушения торфяной залежи из-за доступа кислорода в торфе начинается активная деятельность аэробных микроорганизмов, разлагающих его органическое вещество. Этот процесс называется минерализацией, в ходе него углекислый газ выделяется со скоростью, на порядок превосходящей скорость его аккумуляции в ненарушенном болоте.

При дыхании некоторых видов микроорганизмов выделяется большое количество тепла — с этим связаны процессы самовозгорания не только торфа, но и навоза, влажного сена и хлопка. Бактерии, жизнедеятельность которых приводит к возгоранию плотно уложенного хлопка в корабельных трюмах, сена, торфа и так далее, называются термогенными.

Термофильные бактерии, которые обеспечивают процессы саморазогревания и самовозгорания органики в компостных кучах и др., вы­держивают нагрев до 70 °C

2.1. Причины торфяных пожаров.

Самовозгорание торфа.

По словам начальника Главного управления МЧС РФ по Московской области Евгения Секирина, торф может самовозгораться, если его влажность меньше 40 %. В период массовых пожаров 2010 г. влажность торфа оценивалась в 28—30 %.

Антропогенный фактор.

По данным Е. И. Секирина, 10 % торфяных пожаров приходятся на самовозгорание торфа, тогда как в других случаях виной служит «человеческий фактор»: брошенные окурки или спички.

Удары молний.

Значительный (20-60 %) процент возгораний наблюдается из-за грозовой активности — в частности, «сухих гроз» (удары молний без последующего ливня). По статистическим данным, от 1100 до 5100 пожаров на территории охраняемого лесного фонда возникают от молний; при этом огнём оказываются, охвачены от 22 до 890 тыс. га, что почти в 3 раза превышает площадь от антропогенных источников огня. Пожары от молний могут быть труднодоступными из-за их удалённости от объектов инфраструктуры.

2.2. Профилактика торфяных пожаров.

Противопожарные разрывы

Согласно Правилам пожарной безопасности в лесах Российской Федерации, которые были утверждены постановлением Совета Министров — Правительства РФ от 09 сентября 1993 № 886 на торфопредприятиях требуется установить противопожарный разрыв шириной 75-100 метров с водоподводящим каналом по внутреннему краю разрыва, с устранением растительности на полосе шириной 6 метров.

Обводнение торфяников

Обводнение ранее осушенных торфяников способно предотвратить их дальнейшее возгорание. Заместитель директора Государственного гидрологического института Валерий Вуглинский предлагает ликвидировать ранее выкопанные дренажные канавы и мелиоративную сеть. Заместитель декана почвоведения МГУ Владимир Гончаров считает, что требуется перенять западный опыт по двустороннему регулированию водного режима (в зависимости от наличия засухи или обилия влаги пропускать нужное количество воды, чтобы избегать высыхания или затопления земель). По его данным, в Голландии таким образом регулируется влажность 80 % торфяных земель, а в Финляндии — 100 %.

3.Физические свойства почвы

К общим физическим свойствам почвы относят плотность твердой фазы, объемную массу и пористость.

Плотность твердой фазы почвы – это отношение твердой фазы почвы к массе равного объема воды при +4°С. Ее величина определяется соотношением содержания в почве минеральных и органических частей. 

Плотность определяется массой 1 почвы без пор. Плотность наиболее распространенных в почве минералов (кварц, полевые шпаты, глинистые и др.) составляет около 2,5–2,7 г/. Она наибольшая в глинистых почвах. Колеблется около 2,4–2,8 г/. Дляорганических веществ (сухой опад, торф, гумус) плотность твердой фазы колеблется от 0,2 до 1,0–1,4 г/.

Плотность твердой фазы верхних горизонтов почвы, обогащенных гумусом, обычно составляет 2,4–2,6 г/, а нижних – 2,6–2,7 г/. Плотность твердой фазы почвы косвенно характеризует химический и минералогический состав почвы, содержание в ней органических веществ. Показатель плотности твердой фазы почвы используют для вычисления величины пористости почвы.

Плотность почвы - масса единицы объема сухой почвы в ненарушенном состоянии. В связи с тем, что почва – рыхлое тело, плотность ее значительно отличается от плотности твердой фазы. Объемная масса представляет собой массу 1 см3 почвы с порами (без уплотнения), в которых всегда есть воздух или вода. Объемная масса почвы зависит не только от ее минералогического и механического состава, от содержания в ней органического вещества, но и в значительной мере от ее структуры, сложения. От плотности почвы зависит распространение в ней корней растений, ее водный, воздушный и тепловой режимы, а значит, и продуктивность культурных --растений.

Серьезной экологической проблемой современного земледелия является повышенное уплотнение пахотного и подпахотного слоев почвы в связи с использованием на полях мощной техники. При плотности почвы более 1,45 г/см3 в ней создаются экстремальные условия для живых организмов, для биологической активности в связи с ухудшением газообмена, водно-воздушного режима почвы, что отражается на плодородии почвы. Пористость – общий объем пор между твердыми частичками почвы в расчете на 1 см3 ее природного состояния. Выражают в процентах от общего объема почвы. Рассчитывают по формуле: Р = (1 – dv/d)•100, где dv – плотность почвы; d – плотность твердой фазы почвы; (1 – dv/d) – объем пор на единицу объема почвы. Пористость в верхних горизонтах почвы обычно составляет 55–70%, а в нижних – 35–50 %. Оптимальная пористость для большинства сельскохозяйственных культур около 50 %. Если величина пористости менее 40%, то затрудняется проникновение корней растений в почве. С агрономической точки зрения важно, чтобы почвы имели наибольшую капиллярную пористость (поры заполнены водой) и одновременно пористость аэрации (поры заполнены воздухом) не менее 15% объема в минеральных и 30–40 % в торфяных почвах.

Влажность торфа - содержание влаги в процентах к общей массе торфа. Естественная влажность неосушенной залежи зависит от типа торфа и степени его разложения. По мере увеличения последней влажность уменьшается. Наибольшую влажность имеют верховые слои торфа (слаборазложившиеся), наименьшую – низинные (сильно разложившиеся).

Влагоемкость - способность торфа поглощать и удерживать влагу. Она зависит от типа, вида и степени разложения торфа. Верховой тип торфа имеет влагоемкость от 600 до 1200-1800% (это значит, что одна часть торфа удерживает до 18 частей воды), переходный - 350-950%, низинный -460-870%.

Чем меньше степень разложения торфа, тем выше его влагоемкость. Для подстилки нужны торфа, характеризующиеся высокой влагоемкостью, способные впитывать большое количество влаги. Торфяные почвы характеризуются высокой теплоемкостью и низкой теплопроводностью. Летом температура в них на глубине Ю-20 см в среднем нз7-8°С ниже, чем в зональных минеральных почвах легкого механического состава. Сроки промерзания и оттаивания торфяных почв смещены по сравнению с минеральными почвами: зимой они промерзают позднее минеральных, а весной позднее оттаивают. Суточная амплитуда колебания температуры на поверхности почвы, угроза и сила заморозков на торфяных почвах проявляется значительно выше, чем на минеральных почвах. Это происходит не только вследствие высокой теплоемкости и низкой теплопроводности торфа. Низинные торфяные почвы (пригодные для выращивания сельскохозяйственных культур) располагаются на более низких отметках поверхности, куда стекается холодный воздух с суходолов и где происходит застаивание его холодных масс.

Осушение торфяных почв приводит к ухудшению их теплового режима. Это связано с отводом избытка воды, увеличением воздушной фазы почвы. Так как теплопроводность воздуха в 20 раз меньше, чем воды, то и теплопроводность осушенной почвы становится ниже. Однако это вовсе не означает, что осушением следует пренебрегать. Содержание воды в торфе в естественном состоянии достигает 95% от его объема, т. е. практически все поры заняты водой. А оптимальная влажность почвы для овощных и плодовых культур составляет 55-70%, при которой на долю воздуха приходится 30-45%.

При содержании воздуха в почве менее; 15-20% газообмен происходит медленно, и в условиях недостатка кислорода вместо разложения и минерализации органического вещества происходит его брожение, возрастает кислотность почвы. Поэтому важнейшая задача осушения - отвод избыточной воды и снижение уровня грунтовых вод. Если этого не сделать, то любые мероприятия по освоению, окультуриванию торфяных почв и возделыванию на них сельскохозяйственных растений оказываются бесполезными.

Осушение должно обеспечить не только оптимальные водный, воздушный, пищевой и тепловой режимы почвы, но и создать благоприятные условия для осуществления всего комплекса мероприятий по освоению торфяных почв. В этот комплекс входят культур технические работы по приведению поверхности в пахотно-пригодное состояние (удаление древесно-кустарниковой растительности, ликвидация кочек, дернины, первичная обработка почвы и др.), созданию пахотного слоя, окультуриванию почвы.

В естественном состоянии торфяные почвы характеризуются плохими водно-физическими свойствами, органическое вещество и элементы питания в них находятся в консервированном состоянии. Потенциальное плодородие таких почв - это результат болотного почвообразовательного процесса в естественных условиях. В результате осушения, окультуривания и сельскохозяйственного использования создается эффективное плодородие. Оно характеризуется определенным энергетическим и биологическим уровнем, т. е. способностью давать урожай сельскохозяйственных культур, и прежде всего овощей, ягод, плодов. Если труд на садово-огородных участках, умение и практику умело сочетать со знанием особенностей торфяных почв, то обилие и качество полученных урожаев, несомненно, может быть гарантировано.