خث

مستنقعات الخث من أبرز مصادر الوقود في أيرلندا. يجمع الخث في شكل كتل ويجفف قبل حرقه.

الخث في لويس، اسكتلندة

الخث Peat مواد نباتية منحلة تراكمت على مدى فترات طويلة في أماكن رطبة تعهد باسم مستنقعات الخث أوحقول الخث. وهي، بصفة عامة، أولى مراحل تكوين الفحم الحجري. يتفاوت لون الخث الجاف بين الأصفر البني الفاتح مما يجعله أشبه بالقش المتشابك، والبني الغامق في الطبقات الداخلية المضغوطة التي تشبه الفحم البني.

يتكون الخث في شكل طبقات، تحتوي العلوية الفاتحة اللون منها بقايا النباتات والأعشاب والحزازيات التي تموت وتتعفن في المياه الحمضية الضحلة. ويبدأ تحولها إلى خث من جراء الضغط الواقع عليها من المياه والنباتات الأخرى، وتتكون طبقاتها السفلى من الماء بمعدل 90% وتكون أشبه بالطين.

تعريف

الخث أواللُّبد النباتي peat (ويعهد في الفرنسية باسم التورب tourbe) مادة عضوية إسفنجية البنية، لونها متفحم أوبنّي، يدخل في هجريبها نحو50% من الكربون، تكونت بتراكمها الضخم على شكل طبقات عميقة من الأجزاء النباتية السفلية الميتة لتجمعات محددة من النباتات في مناطق المخثّات المستنقعية أوالمشبعة بالمياه مؤقتاً أوعلى نحودائم، وذلك منذ آلاف السنين، كما هوفي المخثات الأوربية التي يعود عمرها إلى 9500-14000 سنة قبل الميلاد، وتعود بداية تشكل بعضها الآخر إلى ما ينوف على مليوني عام مثل مخث أوفيرن Auvergne في فرنسا.

تاريخ

استخدم الخث بديلاً للتربة منذ بداية الثلاثينات من القرن التاسع عشر، وذلك بخلطه مع الرمل لزراعة نباتات الزينة وتربيتها، وبوشر باستخدامه وسطاً زراعياً لإنتاج الشتول وبعض المحاصيل الخضرية وتجذير العقل المتنوعة في الثلاثينات من القرن العشرين، ومن ثم انتشر استعماله في الزراعة انتشاراً واسعاً في إطار الزراعات المحمية في عدد كبير من الدول المتقدمة، وخاصة في الولايات المتحدة الأمريكية والإتحاد السوفييتي (سابقاً) وهولندا وبريطانيا وفنلندا وألمانيا الغربية وغيرها. ==شروط تشكل الخث

خث الطحالب

يتطلب تشكل الخث في المخثات الشروط البيئية الآتية:

ترب غدقة مشبعة بالمياه، سيئة التهوية والصرف المائي عموماً وخصوصاً في الفترات الأكثر جفافاً.

مستوى ماء أرضي نقي، ومستمر على عمق 50 سم تقريباً.

درجات حرارة منخفضة جداً (أقل من درجة الصفر المئوية) وارتفاع مفرط في الرطوبة الأرضية والمناخية المطرية.

انخفاض شديد في النشاط الحيوي الأرضي يؤدي إلى تأثير اصطفائي للأحياء الدقيقة والمتعضيات المجهرية والنباتات.

غطاء حي لتجمعات من النباتات الراقية العالية والعضويات الصغيرة والمجهرية التي تصادف في الرسوبيات التراكمية.

وتؤدي الشروط البيئية الآنفة الذكر إلى تحلل المواد العضوية للأجزاء السفلية من النباتات وتفككها ببطء شديد، وعلى مدى طويل من الزمن تكون التربة فيه مشبعة بالماء وفقيرة بعنصر الأكسجين مما يحد من عمل البكتريا والكائنات الحية الأخرى وتكاثرها، فيتحلل السليلوز ونصف السليلوز النباتيين، ويتحرر الخشبين الذي يشكل المادة الأساسية في هجريب الخث.

أنواع الخث وخواصه الكيمياوية ومناطق انتشاره

هناك عموماً ثلاثة أنواع أساسية من الخث هي:

1- الخث الكلسي السفلي mesotrophe peat: يتشكل على الأراضي الكلسية المستديمة الغمر بالمياه النقية في المناطق الباردة المنخفضة، كالوديان وسفوح الجبال والهضاب، تعيش فيها أنواع من النباتات الخاصة، مثل القصب الشائع وبعض أنواع نباتات الفصيلة السعدية Cyperaceae إلى جانب النجيليات والأسليّات وغيرها من النباتات الأليفة الكلس وتسود فيها الطحالب المائية العائمة وطويلة الجذامير، ويتميز الخث الكلسي بكونه:

غنياً بعنصر الآزوت والرماد (15%)، وتراوح نسبة C\N فيه بين 15 و30، درجة حموضته pH معتدلة أوقلوية قليلاً بينسبعة و7.5، وهوفقير بعنصر البوتاسيوم، مشبع نسبياً بالقواعد، عملية التمعدن فيه بطيئة جداً، وتسود فيه البكتريا اللاهوائيـة، نسبة مادته العضوية أكثر من 30% وهي ضعيفة التدبّل، وقوده رديء الاحتراق، وسعة احتفاظه بالماء نحو1500% وبالهواء نحو20% من حجمه.

2- الخث الحامضي العلوي oligotrophe peat: يتشكل على الأراضي الفقيرة بعنصر الكالسيوم والمستديمة الغمر بالمياه أوعلى البحيرات المردومة في المناطق الجبلية الحراجية المرتفعة والباردة جداً، حيث يزيد الهطل المطري فيها على 1400 ملم سنوياً، تسود فيها نباتات الطحالب Sphagnum وتشاهد أحياناً إلى جانبها أنواع من فصائل الخدريّات والخلنجيات والبرونيّات التي تفيد في التغذية الآزوتية بتعايشها مع الميكوريزا، وكذلك بعض الأشجار الصنوبرية، كما في جبال الألب حيث يمكن حتى يراوح ثخانة الخث بين 2و7م عمقاً.

ويتميز الخث الحامضي بأن عدداً قليلاً من الفطريات يعيش فيه، فهوفقير بالقواعد والآزوت والرماد (2%) وبالعناصر المعدنية المغذية عموماً وبالميكروفلورا وبالمواد الدباليه العضوية، غني بالخشبين والكاتيونات، تراوح درجة حموضته pH بين ثلاثة و4، نسبة C\N بين 30 و40. وهومشبع بالمياه الحامضية، عملية التمعدن فيه بطيئة جداً، وقوده جيد الاحتراق، وسعة احتفاظه بالماء نحو 3000% وبالهواء نحو40% من حجمه، كما هوفي مخثّات المناطق الفرنسية المنتشرة في الكتلة الأرموريكية Massif Armoricain ولاأونيه Laonnais، وايسري Isray.

3- الخث الانتنطقي: يشغل مسقطاً متوسطاً بخواصه بين الخثين الكلسي السفلي والحامضي العلوي، وتشابه الطبقات السفلى للخث الانتنطقي في المستنقعات الخث السفلي الكلسي، أما الطبقات العليا منه فهي قريبة من الخث الحامضي.

التوزيع الجغرافي

Peat exploitation in East Frisia, Germany

يوجد الخث في جميع أراتى العالم، ولكن أكبر مخزون منه يوجد في كندا وفنلندا والاتحاد السوفييتي أكبر دولة منتجة للخث في العالم. وتنتج جميع من آيرلندا وألمانيا وبعض الأقطار الأخرى كميات أقل.

يحصد معظم محصول الخث بالآلات التي تقوم بعزقه وتقطيعه وخلطه وتجهيزه في كتل منتظمة تنشر على الأرض لتجف، وفي بعض المناطق، يُعزق الخث ويجفف يدويًا.

مناطق انتشار الخث

تنتشر المخثات الحقيقية في المناطق الباردة جداً القريبة من القطب الشمالي وفي فنلندا وشمالي كندا، مشكِّلةً فيها قبباً ضخمة من الخث والجليد يصل ارتفاعها أحياناً إلى 7م، وثمة مخثات واسعة الانتشار تشغل نحو40-60% من المنحدرات والهضاب في فنلندا وشمالي كندا. وتنتشر أيضاً المخثات في بعض المناطق المعتدلة البرودة، التي تقع تحت تأثير المناخ الأطلسي في اسكتلندا وإيرلندا، وهي واسعة الانتشار في روسيا ومحدودة الانتشار في المناطق القريبة من حوض البحر المتوسط وعند سفوح جبال الألب. تنتشر بعض المخثات بالقرب من خط الاستواء على ارتفاعات منخفضة، وقد تكونت منذ زمن بعيد بعمل الهطل المطري وكثافة النباتات الظليلية والطحالب، وكذلك تنتشر في المناطق الجبلية المرتفعة (نحو3000م فوق سطح البحر)، حيث تسود الطوابق البيومناخية الحراجية الضبابية والباردة، كما هي الحال في جبال روينزوري بين أوغندا والكونغوالديمقراطية.

الخصائص والاستخدامات

A peat stack in Ness in the Isle of Lewis (Scotland).

Worked bank in blanket bog, near Ulsta, Yell, Shetland Islands

Falkland Islanders shovelling peat in the 1950s

Industrial milled peat production in a section of the Bog of Allen in the Irish Midlands. The turf in the foreground is machine produced for domestic use

Peat-fired power plant in Oulu, Finland

يستعمل الخث الجاف وقودًا في المناطق التي يشح فيها الفحم والنفط. ففي أيرلندا، مثلا، يستعمل الخث وقودًا لتوليد الكهرباء. ويستعمل الخث الأسود مخصبًا، بينما يستخدم الخث البني المنفوش مبطنًا وكذلك على أرضيات الحظائر لرقاد البهائم.

تحتاج مستنقعات الخث مئات، بل آلاف السنوات، للتكون ويهتم المعنيون بصيانة البيئة بالمحافظة على بـيئات الخث نظرًا لتنوع الحياة النباتية بها وكذلك وجود أنواع كثيرة ومتنوعة من الطيور والحشرات.

الأهمية البيئية والاقتصادية

المخثّات مستحاثات طبيعية جغرافياً وحيوياً، غنية بمكوناتها النباتية والحيوانية النادرة، وتعود إلى العصور الجليدية الأخيرة وهي في طريقها نحوالانقراض، بسبب سوء استثمارها المستمر. وتفيد المخثّات في دراسة البُنى العضوية المتحجرة، مثل غبار الطلع والأبواغ والعضويات الحيوانية والنباتية الكبيرة والمجهرية التي تصادف في الرسوبيات التراكمية، منضدة على نحومنتظم ومحدد لتسلسل الأحداث التاريخية القديمة، كما تفيد في دراسة تاريخ نموالنباتات وتطورها وازدياد حجمها، وفي تتابع التغيرات المناخية، في أثناء الخمسة آلاف سنة الأخيرة، إلى جانب دور نشاط الإنسان في حضاراته المتتالية.

تهتم بعض الأقطار في المحافظة على المخثّات بتحويلها إلى مناطق سياحية وللصيد البري، وإلى ملاذ موضعي للتجمعات النباتية والحيوانية أوإلى مراع خصبة وزراعتها بالأشجار السريعة النمو، وينبغي الإحجام عن استثمار المخثات العميقة وحماية منظوماتها البيئية التاريخية من العبث ودراستها قبل البدء باستثمارها. وما يتصل بالاستعمالات الزراعية المتنوعة فيمكن إعداد الخث الزراعي بالاستخدام المباشر للخث العضوي الكلسي الفوسفاتي، من دون معاملة مسبقة في تسميد الترب الزراعية، وأما بالنسبة لترب مخثات المستنقعات والأراضي المشبعة بالمياه، فتستثمر صيفاً بالتجفيف واجتثاث شجيراتها وجذامير النباتات آلياً، وبخفض نسبة رطوبتها إلى نحو50-60%، ثم جمعها على شكل أكوام لتجفيفها قبل الاستعمال.

ترتفع كفاءة الخث بتخميره في المزارع مع الأسمدة النشطة حيوياً، مثل السماد العضوي والسماد السائل الحيواني، أوبخلطه مع مسحوق الأسمدة المعدنية الفسفورية والكلسية والرماد وأسمدة المزارع وغيرها، مما يؤدي إلى اغتنائه بالأحياء المجهرية وخفض درجة حموضته، فتشتد الفعاليات المكيروحيوية مؤدية إلى زيادة تحلل مواده العضوية وكمية الآزوت القابلة للامتصاص النباتي مع العناصر المعدنية والمغذية الأخرى. ويمكن إضافة ترب الخث في التسميد الأساسي لمحاصيل الحبوب والعلف والخضر (خاصة في الزراعة المحمية) وكذلك لتطوير المراعي والمروج، لكونها غنية بالآزوت ولسعتها الامتصاصية الكبيرة في حفظ الماء إضافة إلى كبر مساميتها وقلة كثافتها. ويفضل استخدامها على شكل دفعات غير كبيرة بسبب تمعدنها البطيء إلى جانب محاليل الأسمدة البوتاسية والآزوتية والفسفورية البوتاسية والنحاسية عند الضرورة. وتجدر الإشارة إلى حتى استخدامها في إنتاج المحاصيل الخضرية في الزراعة المحمية قد يزيد المردود بمعدل 20-30% بالمقارنة مع الزراعة العادية.

يستعمل الخث في بعض الأقطار الشمالية الأوربية وكندا وقوداً رديء الاحتراق إلاّ أنه رخيص الثمن وغزير الكمية، كما يعدّ فراشاً جيداً في حظائر الحيوانات ومادة عازلة في مجال البناء.