Ученые Томского политеха разработали удобрения, повышающие урожайность
Удобрения экологически безопасны, эффективны при внесении в почву, недорогие в производстве и обладают «адресным» действием. Пилотные испытания позволили на 27 % увеличить урожайность пшеницы, а также повысить качество урожая. Весной 2023 года предприятие планирует использовать их для выращивания озимой и мягкой яровой пшеницы, картофеля.
Создание минеральных удобрений с «адресными» функциями — проект специалистов Инженерной школы природных ресурсов Томского политехнического университета. Они представляют собой композитные многокомпонентные смеси на основе нутриентов (питательных веществ) и глауконита, применяемого в качестве нетрадиционной добавки. Ученые разработали оптимальные способы внедрения в кристаллическую структуру минералов полезных компонентов для повышения эффективности удобрений. Исследование проводится при поддержке гранта Российского научного фонда. Результаты работы ученых были опубликованы в Journalof Soil Science and Plant Nutrition (Q1; IF:3,573) и Applied Sciences (Q2; IF:2,838).
«В глауконите содержатся важные для растений питательные элементы, прежде всего калий. Наша задача — активировать минерал таким образом, чтобы максимально задействовать все его полезные особенности. Для этого мы соединяем глауконит с другими питательными элементами — азотными веществами, использовав разные технологические подходы, включая предварительную активацию в различных мельницах. В результате глауконит раскрывает свои функциональные характеристики, за счет чего получаются композиты с различными формами нутриентов как на поверхностях, так и в структуре минерала. Благодаря наличию нескольких видов ионообменных питательных элементов (калий, азот и микроэлементы) в составе, слоистой минеральной структуре и зернистой морфологии, композиты способствуют улучшению физико-химических характеристик почв и стимулированию роста и развития агрокультур», — рассказывает доцент отделения геологии ТПУ Максим Рудмин.
Нетрадиционные удобрения были опробованы на полях растениеводческого предприятия ООО «КДВ-Агро». Они вносились в почву во время посева пшеницы вместе с основными удобрениями. Площадь опытного участка составила 0,25 га. По результатам испытаний при сравнении с аналогичным участком посева, где применялись только традиционные удобрения, был отмечен рост урожайности на 27,4 %, а также улучшение качественных характеристик растений, например, увеличение количества колосков и зерен в них. Предприятие будет в дальнейшем использовать минеральные удобрения на основе глауконита при выращивании зерновых и технических культур.
«В этом году мы планируем расширить сеть пилотных внедрений на других российских агрокомплексах. У нас готовы опытные образцы различных видов удобрений на основе глауконита и мочевины. Используя определенные способы механохимической и химической активации, нам удалось получить множество перспективных минеральных нанокомпозитов, которые мы называем «смарт-удобрениями». В частности, во многих минеральных продуктах был достигнут важнейший эффект — полезный для растений аммоний внедрился в межслоевую структуру глауконита и находился там надежно. В дальнейшем это позволит расходовать азот из удобрений с максимально пролонгированным эффектом», — комментирует Максим Рудмин.
Исследование в области создания нетрадиционных удобрений продолжится. В настоящий момент ученые научились активизировать полезные свойства глауконита при взаимодействии с мочевиной. Сейчас они будут разрабатывать эффективные способы совмещения минерала с фосфатными и азотнофосфатными вещества для получения удобрений, содержащих в доступных количествах все три основных нутриента для растений. Конечная практическая цель — разработка технологии получения минеральных композитов с комплексным содержанием нутриентов. При этом предполагается, что модифицированные удобрения будут обладать «адресным» действием и контролируемой скоростью высвобождения питательных веществ за счет уникальных особенностей глауконита.
