21
Август

Химико-технологическое обоснование использования глауконита

Как известно, при производстве, транспортировке, хранении и использовании минеральных удобрений существуют нерешенные проблемы такие как:

• механические разрушения, набухание, слеживание гранул, взрывная опасность (нитрат аммония)
• низкие коэффициенты использования азота различных форм азотных удобрений в зависимости от условий их применения (усвояемость от 1 до 40%). При этом 10—20% азота нитратных и 30—40% аммиачных, аммонийных удобрений и мочевины закрепляется в почве в органической форме, недоступной для питания растений. А увеличение органического азота в почве сопровождается увеличением количества почвенной микрофлоры, среди которой много антагонистов вредных организмов.
• избыточное поступление аммиачного азота в растения, имеющие малый запас углеводов. В этом случае аммиачный азот не успевает использоваться на синтез аминокислот и накапливается в тканях, вызывая «аммиачное отравление» растений.
• нарушение соотношения процессов минерализации (нитрификации и аммонификации) и новообразования органических азотосодержащих веществ в азотном режиме почв.
• вымывание нитратов из корнеобитаемого слоя осадками и дренажными водами в верхние и нижние слои грунта, превращение ценных компонентов в нерастворимые, недоступные для растений формы.
• процесс деншпрификации — восстановления нитратного азота до свободного молекулярного азота (N2) или до газообразных окиси и закиси азота (NO и N2O)
• косвенная, или «хемоденитрификация», связанная с образованием газообразных окислов азота и молекулярного азота при химическом взаимодействии промежуточных продуктов нитрификации (нитритов и гидроксиламина) с NH4+ аминокислотами и с органическим веществом почвы, а также в результате разложения азотистой кислоты (особенно при кислой реакции) до N0.
• потери азота в виде образования в виде образования нерастворимых солей тяжелых металлов.
• вследствие низкой усвояемости (потери азота из удобрения до 60%, фосфора и калия до 90%) – загрязнение атмосферы, засоление почв (400-900 кратные запасы фосфора и калия в неусвояемой форме), загрязнение подземных вод.
Экологические проблемы, возникающие при использовании минеральных удобрений уже давно волнуют мировую общественность (Киотское соглашениe по выбросам, комплексный проект «НитроЕвропа», программа «Экшн-729 ЕСНТИ» проект ESF и глобальная
комплексная инициатива по азоту (КИА)). Согласно данным рабочего совещания Европейской комиссии по разработке моделей для комплексной оценки азота, NO3 представляет опасность для питьевой воды (эвтрофикация), N2O способствует глобальному потеплению NOx и NH4 способствуют созданию условий для воздействия мелкодисперсных твердых частиц на население и превышения критических нагрузок на экосистемы по содержащемуся в биогенных веществах азоту. Предварительные расчеты азотного бюджета, проведенные в Германии, показали, что химически активные формы азота главным образом поступают в атмосферу, при этом около 40% NO3 поступает в воду, а 30% выбросов NH4, 25% выбросов NOx и 5% выбросов N2O — в атмосферный воздух.

Кумулятивные потоки N2O из пахотных почв при выращивании различных с/х культур варьировали от 0,28 до 2,8 кг. на га за вегетационный сезон 2004-2008 гг.
При выращивании рапса выброс закиси азота достигает до 8 кг на гектар.
Ссылаясь на существующие проблемы, был исследован минерал глауконит, который комплексно решает все вышеперечисленные проблемы:
• Обеспечивает высокие механические характеристики минерального удобрения.
• За счет содержания уникальной аэробной и анаэробной бактериальной микрофлоры контролирует процессы нитрификации и аммонификации, что обеспечивает отличную усвояемость почвенного азота, 99% которого находится в виде органических соединений, недоступных для питания растений.
• Представляет собой природный минеральный комплекс с высокими ионообменными, буферными и сорбционными свойствами.
• Является одним из лучших ингибиторов нитрификации, сохраняя минеральный азот почвы и удобрений в аммонийной форме, исключая потери азота по реакции (NH4)2CO3 = NH4HCO3 + NH3 при использовании карбамида.
• Обладает выраженным катионным обменом, действуя по принципу ионитного сита (умные цеолиты), способен накапливать важнейшие элементы питания растений в форме объемных катионов, постепенно и избирательно отдавать их растению за счет медленно протекающих гетерофазных реакций.
• Обладая большой активной поверхностью, глауконит выражено и селективно сорбирует аммиак, сероводород, метан, углеводороды, фенолы, экзо- и эндотоксины, обладает высокой емкостью к нефтепродуктам. При этом процесс десорбции практически полностью отсутствует. Глауконит снижает содержание опасных соединений в почве, одновременно насыщая ее необходимыми минералами и микроэлементами, восстанавливая естественные биохимические процессы, регулирует кислотность и водно-физический режим почвы.
• Блокирует и не пропускает в почву и растения пестициды, гербициды, соли тяжелых металлов, ядохимикаты, нефтепродукты и токсичные соединения
• Глауконит обладает пролонгированным действием и полностью исключает потери ценных компонентов удобрений, что повышает коэффициент использованияя удобрений, что очень выгодно в экономическом отношении.
• Позволяет свести к нулю кумулятивные потоки азота, что очень актуально для решения глобальных экологических проблем (парниковый эффект, загрязнение экосистем).
• Способствует насыщению растений микро- и макроэлементами, увеличивает урожайность и лежкость всех видов овощных культур, фруктов и зелени, снижает количество больных растений. Пример: при исследовании влияния глауконита на урожайность хлопка и снижение заболеваемости хлопчатника (соотношение глауконита и суперфосфата 1:1) количество больных растений уменьшилось в 1,8 раза, а урожай хлопка увеличился почти в 2 раза, овса в 2 раза, бахчевых в 2-3 раза, зеленой массы кукурузы более чем в 4 раз посравнению с контролем.

Таким образом, применение глауконита в качестве защитной оболочки на гранулированные минеральные удобрения такие, как карбамид, селитра, суперфосфат и др. позволяет решить практически все существующие проблемы АПК.