Технологию производства «умных» удобрений из отходов горнодобывающей промышленности создали ученые Томского политехнического университета (ТПУ). По словам авторов работы, новые удобрения в 1,5-3 раза дешевле аналогов, обеспечивают равномерное питание растений и помогают избежать отравления окружающей среды азотом.
Фото: пресс-служба Томского политехнического университета
Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Clay Science.
Применение традиционных удобрений на основе азота, по словам ученых, сопровождается утечками этого вещества, что отрицательно влияет на качество почвы и воды. Решить эту проблему помогает использование «умных» удобрений с фиксированной скоростью выделения азота.
По словам исследователей, подобные сложные удобрения состоят из азотосодержащей части и сдерживающих высвобождение азота стабилизаторов, которыми обычно выступают полимеры. Ученые ТПУ предложили использовать для той же цели филлосиликаты — глинистые минералы со слоистой структурой, которые дешевле полимеров в среднем в 1,5-3 раза.
«Мы определили интервалы активации, на которых происходит вхождение азотных соединений в структуру филлосиликатов, а также описали последующие изменения остаточного азота, формирующего пленки на минеральных частицах. В результате мы получили продукт с двумя видами азота, каждый из которых будет иметь свою скорость высвобождения в почве», — рассказал доцент отделения геологии ТПУ Максим Рудмин.
Специалисты ТПУ изучили смеси на основе двух глинистых минералов, смектита и глауконита, с мочевиной — распространенным питательным компонентом удобрений. Для исследования были выбраны экологичные и дешевые минералы, которые зачастую складируются как отходы горного производства, отметили ученые.
Смектит, по словам ученых ТПУ, отличается хорошей способностью к набуханию, что обеспечивает качественную инкапсуляцию азота. Глауконит же является не только эффективным стабилизатором, но и дополнительным источником калия для растений.
«Мы использовали как известный метод активации в планетарной мельнице, так и менее известный, но более дешевый метод активации в кольцевой мельнице. Исследование позволило подобрать оптимальные параметры — соотношение минерала и нутриента, время и вид активации — для получения композитов с требуемой структурой», — сообщил Рудмин.
Исследование проводилось совместно со специалистами Тюменского государственного университета. В дальнейшем коллектив ученых планирует продолжить разработку «умных» удобрений на основе глинистых минералов. Исследование проводилось в рамках совместного проекта Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) и Департаментом науки и технологии Правительства Индии, № 19-55-45002.
Отходы Наука
Поделиться:
Источник: ecoportal.su
