Зольность торфа зависит прежде всего от химического состава растений-торфообразователей: от малозольных сфагновых мхов (2,3—3,9%) до высокозольных камышей и хвощей (14,4—17,6%). Кроме того, зольность отдельных видов торфа возрастает с увеличением степени их разложения.
На зольность торфа влияют внешние условия образования торфяной залежи того или иного болота. Ветер и атмосферные осадки могут приносить на болото воздушную пыль; аллювиальные и делювиальные воды отлагают на поверхности болота песчанистые и илистые частицы; путем инфильтрации почвенно-грунтовые и грунтовые воды обогащают торф. растворенными в них минеральными и органическими веществами.
Немаловажная роль принадлежит процессам вымывания из торфяной залежи различных минеральных и органо-минеральных соединений, перемещающихся почвенно-грунтовыми водами.
На основании анализов большого количества образцов торфа центральных областей европейской части СССР, а также образцов торфа, собранных в различных географических районах (Карельская АССР, Латвийская ССР, Украинская ССР, РСФСР — Нарым и Печора), М. Н. Никонов выявил некоторые закономерности происхождения и состава золы торфа лесной зоны. Установлено, что зависимость между характером золы и ботаническим составом торфа сохраняется только в определенных пределах зольности, которую автор называет нормальной (в противоположность высокой зольности). Для низинного торфа эти пределы равны 4,5—12%, для верховых — 1,5—5,5%. У высокозольного низинного торфа (зольность больше 12%) эта зависимость нарушается или теряется совсем.
Средняя зольность нормально зольного низинного торфа составляла около 7,5, верхового — около 3%.
Прямая зависимость зольности от степени разложения четко выявляется в торфе верхового типа; в низинном торфе она зависит и от поступающих извне зольных элементов нерастительного происхождения.
Содержание CaO (в %) в золе верхового типа торфа — 0,28—0,34 (почти независимо от зольности); переходного— 0,8—1,1 при изменении зольности от 3 до 11%; низинного типа с зольностью до 12%: осокового торфа — 2,3—2,7, осоково-древесного — 3—3,5 и древесного — 3,5—4.
По предположению автора, зольность в 12% составляет тот предел, за которым количество CaO в торфе может быть выше 4,8% и Fe2O3 больше 3%. Этот предел соответствует полному насыщению данного типа торфа основаниями (при поглощении их главным образом органическими кислотами). При большем насыщении торфа кальцием и железом отлагаются уже минеральные соединения этих элементов.
Низинный торф по возрастанию содержания СаО классифицируется следующим образом: сфагновый, гипновый, осоковый, древесно-осоковый, тростниковый и древесный.
Содержание фосфора (Р2О5) в торфе составляет десятые и даже сотые доли процента. В торфе с зольностью до 12% количество фосфора редко превышает 0,2—0,3%. Его содержание не зависит от вида и типа торфа. В количествах, представляющих практическое значение (более 0,5—1%), фосфор появляется только в торфах с зольностью выше 12%, что обычно связано с присутствием в них вивианита.
Содержание окиси железа (Fe2O3) изменяется в торфе примерно так же, как и содержание СаО. Железо отчасти напоминает кальций в отношении закономерностей связи с типами торфа. Однако в пределах типа содержание железа не обнаруживает строгой зависимости от вида торфа и не является характерным показателем. Только при содержании окиси железа выше 7% она отрицательно влияет на свойства торфа.
Содержание окиси калия (К2О) в малозольном и нормально зольном торфе измеряется сотыми долями процента. В пределах типов и видов торфа наличие калия не может служить характерным показателем их свойств. Кроме того, формы К2О в торфе довольно подвижны.
Изучение химического состава золы торфа показывает, что минеральные вещества, попадающие в торф из воздуха, играют в питании торфяников более значительную роль, чем считалось до настоящего времени. Кремний осаждается на поверхность болот главным образом в виде атмосферной пыли; можно допустить в некоторой мере, что так же попадают фосфор, сера, магний и алюминий. В противоположность им кальций и железо в низинный торф в основном приносятся почвенно-грунтовыми и грунтовыми водами.
Максимальная зольность высокозольного торфа условно принимается 40—50%. Этот торф формируется, как указывалось выше, при обильном поступлении на поверхность торфяника и в ее залежь различных минеральных наносов и соединений.
В зависимости от характера наносов различают песчанистый и глинистый торф. Особый интерес представляет высокозольный торф, происхождение которого связано с минерализованными отложениями грунтовых вод. Соли кальция, откладывающиеся преимущественно в виде CaCO3, образуют известковый торф (с содержанием СаО до 20—30%); при обогащении верхних горизонтов залежи солями железа (Fe2O3) или фосфора [Fe3(PO4)2·8H2O] формируется охристый или вивианитовый торф. Содержание Р2О5 в последнем колеблется в пределах 2—3% от сухого веса торфа.
Для общей сравнительной характеристики химического состава торфа основных типов болот европейской части нечерноземной полосы СССР (нормально зольных) могут быть приведены следующие данные.
Содержание хлора в кислых торфах ничтожно (0,01—0,08%) вследствие большой подвижности и вымывания его соединений атмосферными и грунтовыми водами; в щелочном торфе количество этого элемента заметно возрастает.
Содержание серной кислоты, определяемой по наличию сернокислых солей, в кислом и нейтральном торфе нередко превышает 0,2—1,5%; в щелочном торфе оно может быть значительно больше.