Ученые Коми озабочены созданием «умных» удобрений
Учёные из ФИЦ Коми НЦ УрО РАН и ВятГУ занимаются созданием перспективных экологически чистых и безопасных удобрений для органического земледелия на основе природного сырья Кировской области.
Сотрудники Института биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН (Сыктывкар) совместно с коллегами из Вятского государственного университета (ВятГУ, Киров) ведут длительные исследования для получения удобрений на основе фосфоритов одного из крупнейших месторождений России – Вятско-Камского фосфоритного рудника.
Специалисты разработали оригинальную рецептуру состава и авторскую технологию переработки фосфоритов в натуральные удобрения, которые содержат фосфор, калий, серу и различные микроэлементы, необходимые для их восполнения в почве. Предложенные специализированные натуральные удобрения для органического земледелия востребованы как в промышленном сельском хозяйстве, так и пользуются спросом у садоводов-любителей.
Доктор технических наук, профессор Вятского государственного университета, главный научный сотрудник и заведующая лабораторией биомониторинга Института биологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН (Сыктывкар), главный редактор журнала «Теоретическая и прикладная экология» Тамара Ашихмина рассказала, на чем основана уникальная технология переработки фосфоритов в натуральные удобрения, созданная научным коллективом, и в чем очевидные преимущества используемых для этого природных компонентов, а также указала на проблемы, волнующие ученых, занимающихся подобными разработками экологически чистых удобрений.
– Федеральный закон об органической продукции в нашей стране принят и вступил в силу с 1 января 2020 года, данный документ формирует нормативно-правовую базу для выпуска и предложения в РФ продукции, принципы производства которой исключают использование традиционных удобрений, получаемых методом химической переработки сырья. Однако закона об органическом земледелии пока, также как и подзаконных актов, нет. Например, существует много неясностей по поводу того, что есть органическая продукция и какой перечень сюда должен входить. Предприятия должны иметь «зеленые сертификаты» и стремиться их получить, но сегодня этот вопрос крайне не проработан. Чтобы решать эти вопросы, нужен серьезный научный подход. Члены правления «Биокластер Кировский» приняли решение консолидироваться учёным НИИ, вузов города Кирова, представителям бизнеса, чтобы помочь земледелию и сельскому хозяйству двигаться вперед в данном направлении. Я считаю, что это серьезная задача для науки, – цитирует профессора «Научная Россия».
В настоящее время ведущим трендом передового сельского хозяйства становится снижение доли стандартных удобрений и переход к использованию «умных» удобрений, позволяющих уменьшить интенсивность обработки почвы, повысить плодородие, улучшить экологическое состояние и устойчивость агросферы к природно-антропогенным нагрузкам, сообщила Тамара Ашихмина.
Отечественная химическая промышленность ориентируется на выпуск традиционных удобрений, а научные исследования в этой отрасли фокусируются на решении проблем снижения себестоимости выпускаемой продукции и расширении рынков сбыта, добавила ученый.
Исследования ученых ФИЦ Коми НЦ УрО РАН и ВятГУ включают два направления: разработку составов и технологии удобрений для органического земледелия и разработку составов и технологии удобрений для почвозащитного земледелия (удобрения-дефендеры). Тамара Ашихмина отмечает, что «к разрабатываемым технологиям предъявляется следующее основное требование: соответствие принципам «зеленой химии», то есть минимальное количество образующихся отходов, низкая энергоемкость, низкий «углеродный след». По удобрениям для органического земледелия нам удалось выйти на уровень практически безотходных технологий».
Удобрения для органического земледелия учеными разрабатываются на основе фосфоритов Вятско-Камского месторождения, крупнейшего в России месторождения фосфоритовой руды.
– Согласно нашим исследованиям, вятско-камские фосфориты являются вполне подходящим сырьем для производства таких удобрений. Для наших фосфоритов (в форме фосфоритной муки) характерно: относительно высокое содержание доступного для растений фосфора; наличие в составе руды глауконита (ценный почвенный мелиорант, источник калия и микроэлементов); низкое содержание кадмия и других токсичных элементов. Агрохимическую ценность представляют как фосфориты, так и глаукониты. Раньше из руды извлекались только фосфориты, глауконит сбрасывался в хвостохранилище, – рассказала профессор.
Эффективность удобрений может быть повышена за счет включения в их состав торфа – источника органического вещества и ценнейших для обеспечения плодородия почвы гумусовых кислот.
Далее во время беседы с корреспондентом издания она привела пример: в настоящее время одним из наиболее востребованных азотных удобрений является аммиачная селитра. Удобрение эффективное, доступное по цене, но взрыво- и пожароопасное. Для устранения этого недостатка в состав аммиачной селитры включают известь. Однако в присутствии извести это удобрение быстро разлагается с выделением аммиака, что приводит к большим потерям азота и оказывает негативное влияние на окружающую среду.
– Нашими исследованиями было доказано, что включение в состав аммиачной селитры глауконита приводит не только к полному устранению опасности разложения удобрения с выделением аммиака, но и к существенному снижению вымываемости азота из почвы, полностью устраняет пожароопасность удобрения, стимулирует развитие растений (по сравнению с чистой аммиачной селитрой), позволяет снизить нормы внесения удобрения, обеспечивает улучшение физических свойств почвы, – пояснила Тамара Ашихмина.
Итогом достижений отечественных исследователей стало получение ряда патентов на изобретения в области агроэкологии. Например, предложен оригинальный способ получения органического удобрения на основе молочной сыворотки (как известно, содержащей много полезных компонентов) с добавлением глауконита. Зачастую на молокозаводах и молочных предприятиях остатки молочной продукции сливаются в сточные воды и окружающую среду. В данном случае, с одной стороны, будет соблюдена экологическая безопасность, а с другой – обедненные почвы агроландшафтов получат недостающие микроэлементы.
Есть патент на устранение запаха вентиляционных выбросов из производственных помещений для содержания свиней. Для нужд промышленного животноводства используются воздухоочистители, но подчас их стоимость высока, либо озон или формалин, но и это не всегда эффективно. Поэтому, чтобы снизить концентрацию запахообразующих и токсичных веществ в воздухе помещений для животных, ученые предложили альтернативный низкозатратный вариант – органоминеральные удобрения из свиного навоза с добавлением отходов производства. Отработанные реагенты утилизируются совместно с навозными стоками, не нанося вред природе.
Сейчас подана заявка на новый способ получения натурального органоминерального удобрения на основе глауконитсодержащих хвостов.
Примечательно, что все предлагаемые разработки российских ученых базируются на ценных и полезных ископаемых Кировской области и являются дешевым и экологически безопасным сырьем, в отличие от растворимых минеральных удобрений.
В данный момент исследователи ВятГУ и ФИЦ Коми НЦ УрО РАН работают над актуальным направлением в сфере органического земледелия – изучением углеродного следа. Территория Кировской области владеет богатым лесным фондом и большим количеством болот, поэтому требуется определить, какое количество углекислого газа выделяется промышленными предприятиями, а какое поглощается природными ресурсами, чтобы отследить выбросы парниковых газов.
– В этой связи необходимо межрегиональное сотрудничество и поддержка на законодательном уровне, – заметила Тамара Ашихмина.