Сибирские ученые успешно испытали на пшенице новейшее удобрение
Научные сотрудники Красноярского научного центра СО РАН и Сибирского федерального университета смогли разработать «умные удобрения», соединив традиционное удобрение с биоразлагаемым полимером. В результате этого соединения замедлился процесс разложения, а также выделения питательных веществ в почву, что привело к снижению нагрузки на окружающую среду и повышению эффективности подкормки.
Татьяна Волова, профессор СФУ, под руководством которой проводились исследования, рассказала, что разработка удобрений с добавлением биоразлагаемых материалов в сельском хозяйстве является перспективным новейшим направлением. Азот, которого часто не хватает растениям для развития, в почве редко содержится в необходимом количестве, кроме того, его соединения, являясь химически подвижными, легко из нее вымываются. Аграрии поставили перед учеными задачу создать такое азотное удобрение, которое обеспечит постоянную необходимую концентрацию азота и его медленный выход в почву. Ученым удалось создать технологии синтеза биоразрушаемых полиэфиров, имеющих микробиологическое происхождение, которые будут эффективны как материал для биомедицинских изделий. Кроме того, в ходе работ тщательно изучались закономерности разложения полученных веществ в почве.
Чтобы получить медленно разлагающиеся конструкции, ученые использовали поли-3-гидроксибутират – биоразлагаемый полимер, который смешивали с нитратом аммония и древесной мукой. Массу, образовавшуюся в результате смешивания всех компонентов, прессовали в таблетки для дальнейшего изучения в ходе экспериментов с пшеницей.
Ученые провели и сравнили несколько вариантов подкормки растений: без удобрений, с добавлением чистого нитрата аммония, прессованными таблетками и таблетками, дополнительно покрытыми слоем биополимерной пленки. При внесении удобрений с двойной защитой были получены лучшие результаты благодаря медленному разложению пленки и самой спрессованной таблетки. В лабораторных условиях было установлено, что в течение двух месяцев удобрение при таких условиях поступало в почву равномерно с относительно стабильной скоростью. Внесение сложно упакованного удобрения приводило к увеличению до максимального показателя биомассы пшеницы, который был почти на четверть больше пшеницы, выращенной с использованием обычного удобрения.
Анатолий Бояндин, один из авторов исследования, кандидат биологических наук, работающий в Институте биофизики КНЦ СО РАН, пояснил, что сложные конструкции обладают двумя очевидными плюсами: обеспечивают растение питательными веществами на несколько месяцев и не загрязняют почву и грунтовые воды избыточными соединениями азота. Полученные матриксы предполагается использовать впоследствии как прототип сельхозпрепаратов с контролируемым временем выхода удобрений.
В этом направлении российские ученые делают серьезные успехи, выводя новые сорта сельскохозяйственных культур и разрабатывая эффективные системы внесения удобрений. Еще одним перспективным направлением исследований является использование дождевых червей, которые перерабатывают в удобрения отходы.
Татьяна Волова, профессор СФУ, под руководством которой проводились исследования, рассказала, что разработка удобрений с добавлением биоразлагаемых материалов в сельском хозяйстве является перспективным новейшим направлением. Азот, которого часто не хватает растениям для развития, в почве редко содержится в необходимом количестве, кроме того, его соединения, являясь химически подвижными, легко из нее вымываются. Аграрии поставили перед учеными задачу создать такое азотное удобрение, которое обеспечит постоянную необходимую концентрацию азота и его медленный выход в почву. Ученым удалось создать технологии синтеза биоразрушаемых полиэфиров, имеющих микробиологическое происхождение, которые будут эффективны как материал для биомедицинских изделий. Кроме того, в ходе работ тщательно изучались закономерности разложения полученных веществ в почве.
Чтобы получить медленно разлагающиеся конструкции, ученые использовали поли-3-гидроксибутират – биоразлагаемый полимер, который смешивали с нитратом аммония и древесной мукой. Массу, образовавшуюся в результате смешивания всех компонентов, прессовали в таблетки для дальнейшего изучения в ходе экспериментов с пшеницей.
Ученые провели и сравнили несколько вариантов подкормки растений: без удобрений, с добавлением чистого нитрата аммония, прессованными таблетками и таблетками, дополнительно покрытыми слоем биополимерной пленки. При внесении удобрений с двойной защитой были получены лучшие результаты благодаря медленному разложению пленки и самой спрессованной таблетки. В лабораторных условиях было установлено, что в течение двух месяцев удобрение при таких условиях поступало в почву равномерно с относительно стабильной скоростью. Внесение сложно упакованного удобрения приводило к увеличению до максимального показателя биомассы пшеницы, который был почти на четверть больше пшеницы, выращенной с использованием обычного удобрения.
Анатолий Бояндин, один из авторов исследования, кандидат биологических наук, работающий в Институте биофизики КНЦ СО РАН, пояснил, что сложные конструкции обладают двумя очевидными плюсами: обеспечивают растение питательными веществами на несколько месяцев и не загрязняют почву и грунтовые воды избыточными соединениями азота. Полученные матриксы предполагается использовать впоследствии как прототип сельхозпрепаратов с контролируемым временем выхода удобрений.
В этом направлении российские ученые делают серьезные успехи, выводя новые сорта сельскохозяйственных культур и разрабатывая эффективные системы внесения удобрений. Еще одним перспективным направлением исследований является использование дождевых червей, которые перерабатывают в удобрения отходы.
