Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 1521

Удобрения-мелиоранты для возрождения сельхозземель

Волгоградские учёные из ФНЦ агроэкологии РАН занимаются изучением перспективных нетрадиционных удобрений-мелиорантов на основе техногенных (осадки сточных вод) и природных (например, глаукониты) компонентов

Волгоградские учёные из ФНЦ агроэкологии РАН занимаются изучением перспективных нетрадиционных удобрений-мелиорантов на основе техногенных (осадки сточных вод) и природных (например, глаукониты) компонентов, которые позволят восстановить сельскохозяйственные земли. Это, в свою очередь, решит вопрос охраны природы и окажет положительное действие на почвенное плодородие в засушливых регионах

Алина Сергеевна Межевова – кандидат сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией анализа почв, научный сотрудник ФНЦ агроэкологии РАН (г. Волгоград)

Алина Сергеевна Межевова – кандидат сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией анализа почв, научный сотрудник ФНЦ агроэкологии РАН (г. Волгоград)

 

Стрессовые климатические условия и последующие изменения в экосистемах, а также интенсификация сельского хозяйства, орошение и внесение больших доз минеральных удобрений приводят к деградации земель и изменению устойчивости выращиваемых культур к вредным организмам, а значит к снижению их продуктивности и получению неполноценного урожая. Особенно острой такая проблема становится для земель в острозасушливых условиях. Для слабогумусированных почв требуются новые ресурсы питания, поэтому идет работа по изучению возможностей применения нетрадиционных удобрений-мелиорантов.

Специалистами ФНЦ агроэкологии РАН (г. Волгоград) ведется длительная работа по изучению физико-химических свойств, действий и последействий природных мелиорантов-сорбентов и иловых осадков после биоочистки сточных вод. Применяя оригинальный ферментно-кавитационный метод, ученые проверяют эффективность удобрения на полупустынных и деградированных землях. Также волгоградские исследователи предлагают комплексные технические решения по мелиорации, разрабатывают агротехнические приемы повышения продуктивности сафлора в условиях засушливого климата.

Алина Сергеевна Межевова – кандидат сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией анализа почв, научный сотрудник ФНЦ агроэкологии РАН – рассказала, какие и каким образом удобрения-мелиоранты участвуют в восстановлении почвенного плодородия и повышении продуктивности сельскохозяйственных культур, и поделилась значимыми результатами проведенных исследований.

Алина Межевова из семьи ученых и занимается наукой со студенческой скамьи.  Кроме того, недавно она возглавила Совет молодых ученых и надеется, что в будущем этот опыт даст ей возможность достичь высоких результатов.

Главный мотив выбора академической карьеры и формирования интереса к агроэкологии  очевидно был предопределен. «Наставником считаю своего дедушку – доктора технических наук, профессора, заслуженного изобретателя РФ, Лауреата Государственной премии СССР Виктора Пындака, которого благодарю за бесценный переданный опыт, пробуждение интереса к науке, новым открытиям и знаниям. Наука дает возможность заниматься тем, что нравится, дает возможность творчески мыслить и воплощать свои идеи в жизнь. Я обучалась в Волгоградском государственном аграрном университете по специальности «Агроэкология», которая являлась и является перспективным направлением. Благодарю своих родителей, которые помогли в свое время сделать правильный выбор», – отметила Алина Межевова.

В круг научных интересов молодого ученого входит поиск путей технических решений проблем агротехнической мелиорации земель и поддержания плодородия почв.

По словам Алины Межевовой, «в условиях засушливого климата, к которому относится, в частности, и Волгоградская область, для формирования качественной продукции обычно используют искусственное орошение, которое на сегодняшний день – весьма дорогостоящая технология и зачастую способствует деградации земель и засолению почвы.  Другой проблемой является использование минеральных удобрений для поддержания плодородия почвы. Дело в том, что современная стратегия сельского хозяйства, основанная на химизации, приводит к усилению эрозионных процессов, и как следствие, снижению уровня почвенного плодородия. В последнее время очень актуальны экологические «зеленые» технологии, поэтому и возникает необходимость искать новые пути для решения проблем деградации и плодородия почвы, искать эффективные нетрадиционные удобрения и мелиоранты».

Что представляют собой такие нетрадиционные удобрения-мелиоранты и   как их применение влияет на урожайность сельскохозяйственных культур и плодородие почв? 

«Мы предлагаем использовать переработанные и очищенные хозяйственно-бытовые сточные воды и природные минералы, например, такие как глаукониты, бентониты, цеолиты. Применение подобных видов удобрений существенно влияет на продуктивность сельскохозяйственных культур, способствует повышению их урожайности, увеличивает микробиологическую активность почвы, способствует накоплению и сохранению влаги в почве», – пояснила ученый.

В исследованиях волгоградских ученых по изучению свойств удобрений-мелиорантов применяется ферментно-кавитационный метод, который разработала компания ЗАО «Экотор» совместно с учеными профессором Виктором Ивановичем Пындаком) и кандидатом технических наук Юлией Андреевной Степкиной). 

Алина Межевова принимала участие в реализации и апробации этого метода, суть которого она раскрывает: «Ферментно-кавитационный метод предусматривает, в частности, генерирование в циркулируемом субстрате кавитации низкой интенсивности, а также интенсивное обогащение субстрата кислородом, засасываемым вместе с воздухом посредством эжекторов. В результате этого субстрат и активный ил (иловый осадок) находятся в микропузырьковой и обогащённой (активной) среде. Схлопывание каверн кавитации и кислород обеспечивают разложение и дробление органики, уничтожение патогенной микрофлоры, высвобождение минеральных элементов питания. Такая среда способствует развитию полезных микроорганизмов. В результате этого в оригинальном осадке содержится глубоко переработанная, доступная корням растений органика, общие формы азота, фосфора, калия, подвижная сера, биогенные микроэлементы и наночастицы».

Направления работы молодого ученого ФНЦ агроэкологии РАН касаются разных аспектов использования удобрений-мелиорантов техногенного и природного генезиса. Итог достижений Алины Межевовой – получение патентов на изобретения.

Патенты на изобретения Алины Межевовой, в том числе, в соавторстве (Пындак В.И., Новиков А.Е., Литвинов Е.А.).

Патенты на изобретения Алины Межевовой, в том числе, в соавторстве (Пындак В.И., Новиков А.Е., Литвинов Е.А.).

Фото из архива А.С. Межевовой

Например, предложен авторский способ возделывания сафлора в сухом земледелии аридных регионов. Техническим результатом, по замечанию волгоградского исследователя, стало «повышение урожайности сафлора красильного в засушливых регионах при возделывании его два и более лет подряд на одном месте при снижении энерго- и ресурсозатрат. Предлагается использовать высокоэффективное чизельное орудие в качестве основной обработки почвы и вносить нетрадиционные удобрения-мелиоранты в различных дозировках из отходов производства».

Фото из архива Алины Межевовой

Фото из архива Алины Межевовой

 

Предложенный волгоградскими учеными способ возделывания овощных и бахчевых культур также направлен на получение стабильных урожаев. 

«Данная технология включает размещение семени в смеси почвы и удобрений в разлагающемся в почве горшочке, проращивание семени и заделку горшочка в почву. Горшочек изготавливают из глинистых минералов с сорбционными и ионообменными свойствами. В качестве удобрений используют переработанный по ферментно-кавитационному методу сорбционноактивный иловый осадок. Перед размещением в горшочке семя замачивают в электрохимически активированном растворе, после чего смесь почвы и удобрений доводят до влажности 70-80%. Наряду с этим в качестве удобрений дополнительно используют сыпучие минералы-иониты. При приготовлении активированного раствора в исходную воду добавляют концентрат жидкого комплексного удобрения в количестве 2-3% по объему. В процессе вегетации овощных культур проводят их полив активированной водой.

Новизна и уникальность предложенной технологии заключается в выращивании растений при отсутствии регулярных поливов, поддержание плодородия почв при ограниченных севооборотах», – уточнила Алина Межевова.

Фото из архива Алины Межевовой

Фото из архива Алины Межевовой

 

Были также исследованы возможности хвалынских глин Прикаспия, обладающих, как выяснилось, высокими сорбционными (адсорбционными) свойствами, благодаря чему они могут использоваться в качества мелиорантов для возрождения заброшенных и деградированных земель в засушливых регионах.

По мнению Алины Межевовой, «в ряде развитых европейских стран подобные технологии используются очень давно и весьма успешно. В России доля использования отходов производства, в частности осадков сточных вод, остается на очень низком уровне. В первую очередь это связано с неэффективными способами очистки и переработки отходов. Считаю, что необходимо усовершенствовать очистные сооружения, внедрять новейшие технологии переработки отходов и сточных вод, а также технологии вторичного применения данных отходов в сельском и лесном хозяйстве».

Что показывает апробация ваших разработок на практике? Как вы оцениваете перспективы использования изученных вами нетрадиционных удобрений-мелиорантов в сельском хозяйстве?

«Внедрена разработка «Нетрадиционная технология возделывания сафлора красильного при использовании илового осадка бытовых сточных вод в качестве удобрения-мелиоранта». Работа прошла производственную проверку в КФХ (крестьянско-фермерское хозяйство) Думбров С.И. Светлоярского района Волгоградской области. 

Считаю, что необходимо продолжать изучать нетрадиционные удобрения и мелиоранты, их состав, особенности и уникальные свойства. Внедрение в сельское хозяйство подобных удобрений-мелиорантов позволит решить фундаментальные проблемы и вопросы плодородия почв, формирования и поддержания стабильности и продуктивности агробиоценозов. 

На базе ФНЦ агроэкологии РАН хотим в дальнейшем осуществить разработку технологии получения сорбентов из осадка сточных вод. Полученные данные смогут быть использованы для разработки эффективных сорбентов и биосорбентов, которые могут быть применены при очистке воды от тяжелых металлов. Кроме того, полученные результаты можно будет использовать в рамках Федерального проекта «Восстановление Волги», – сообщила исследователь.

В настоящее время Алина Межевова работает в качестве исполнителя проекта по гранту президента РФ по теме «Теоретические и экспериментальные основы биомелиорации почв в условиях гидротермической напряженности климата с разработкой и применением модифицированных шламовых влагосорбентов», цель которого разработать новые и усовершенствовать действующие высокотехнологичные ресурсоэффективные очистные сооружения, в том числе локальные биостанции для автономных объектов загородной инфраструктуры. Кроме того, волгоградскими учеными планируется получение высокоэффективного органоминерального удобрения на основе осадков сточных вод, а также апробация его при возделывании ряда сельскохозяйственных культур.

Таким образом, новаторские предложения специалистов ФНЦ агроэкологии РАН по применению органических удобрений-мелиорантов вносят свой вклад в сохранение, обогащение и поддержание плодородия земель, а именно – способствуют снижению потерь продуктивной влаги и повышению урожайности возделываемых сельскохозяйственных культур в засушливых регионах страны. 

Фото слайд 

 

 

 

Алина Сергеевна Межевова – кандидат сельскохозяйственных наук заведующий лабораторией анализа почв научный сотрудник ФНЦ агроэкологии РАН сельское хозяйство удобрения удобрения-мелиоранты

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.