تأثير العامل الحراري على تغير الخصائص الكيميائية الزراعية لليونارديت وفعالية مستحضرات أغرو.بيو

أظهرت تحليلات كيميائية عديدة للمواد الخام العضوية، أجرتها معاهد زراعية رائدة في أوكرانيا، ومقارنة البيانات المنشورة حول خصائص الليونارديت (وهو معدن طبيعي، أو ليغنيت مؤكسد، أو فحم بني، يُستخدم كسماد عضوي قوي ومصدر رئيسي لأحماض الهيوميك والفولفيك) من رواسب مختلفة، أن جميعها تحتوي على كميات كبيرة من العناصر الغذائية. وعند معالجتها بتقنيات حيوية مناسبة، تصبح محفزات نمو قوية.

من المعروف أن استخدام الليونارديت النقي، وخاصةً المستخرج حديثًا، كسماد مباشر غير فعال. ويعود ذلك إلى أن غالبية العناصر الغذائية والأحماض الدبالية تكون مرتبطة ارتباطًا وثيقًا، ما يجعلها غير متاحة للنباتات. وهذا يتطلب كميات هائلة من السماد (أطنان للهكتار) وفترة طويلة لتحلله في التربة.

يتم تعزيز فعالية الليونارديت من خلال التنشيط الفيزيائي والكيميائي العميق. تعمل التقنيات الحديثة لشركة Agro.Bio على تحويل الأحماض الدبالية غير القابلة للذوبان في المادة الخام إلى شكل قابل للذوبان في الماء، مما يتيح استخدامها في الزراعة على شكل مستحضرات عالية التركيز، بمعدلات استخدام منخفضة تصل إلى 1-2 لتر/هكتار.

في سياق البحث عن أكثر الطرق فعالية لتنشيط المواد الخام، يُولى اهتمام كبير للمعالجة الحرارية لليونارديت. في ظروف الإنتاج، يُعد التسخين الذاتي للرقائق العضوية أثناء التخزين في أكوام التخزين عاملاً حرارياً طبيعياً، وقد قمنا بمحاكاة ذلك بالتفصيل في المختبر.

نمذجة التنشيط الحراري لليونارديت

لدراسة التحولات الفيزيائية والكيميائية لليونارديت أثناء تسخينه وتأثير هذا العامل على الخصائص الكيميائية الزراعية للمادة الخام، تم اختيار مادة نموذجية من الأراضي المنخفضة بدرجة تحلل طبيعي متوسطة تبلغ 25٪.

تمت محاكاة عملية التسخين الذاتي في عمود حراري خاص (بارتفاع 1000 مم) يحاكي شكل كومة تخزين. سُخّن الليونارديت لمدة 48 ساعة، مما أدى إلى تدرج حراري من 180-200 درجة مئوية في الأسفل إلى 32-39 درجة مئوية في الأعلى. وكشف التحليل الكيميائي اللاحق للطبقات عن أنماط رئيسية تُستخدم الآن لتحسين إنتاج منتجات أغرو.بايو.

التغيرات في الخصائص الكيميائية الزراعية أثناء التحلل الحراري

1. قدرة امتصاص الأمونيا

كانت قدرة امتصاص الأمونيا لليونارديت الأصلي 0.80%. بعد المعالجة الحرارية، زادت بشكل ملحوظ ووصلت في بعض الأماكن إلى 1.5%.

الجدول 1. تأثير العامل الحراري على تغير قدرة امتصاص الأمونيا في الليونارديت

بينما يستطيع الليونارديت المستخرج حديثًا ربط 32 لترًا من محلول الأمونيا بتركيز 25% لكل طن، يرتفع هذا الرقم إلى 54 لترًا بعد التسخين. وهذا يُثبت بشكل مباشر أن الأسمدة الدبالية المُحضّرة من الليونارديت المُنشّط حراريًا تتمتع بنشاط كيميائي وقدرة تبادل كاتيونية أكبر بكثير.

2. ديناميكيات النيتروجين

أثناء التسخين، يتسامى النيتروجين من المناطق ذات درجات الحرارة العالية، ثم يُمتص في الطبقات العليا من الليونارديت. وتزداد نسبة النيتروجين القابل للتحلل المائي بسهولة (المتاح) في كتلة الليونارديت من 0.030% إلى 0.078% في الطبقات السفلى، وإلى 0.042% في الطبقات العليا.

3. تعبئة الفوسفور

عادةً ما يكون حمض الفوسفوريك في الليونارديت المستخرج حديثًا قليل الحركة. ومع ذلك، تزداد كمية خامس أكسيد الفوسفور (P₂O₅)، القابل للذوبان في الأحماض الضعيفة، بشكل ملحوظ بعد المعالجة الحرارية، لا سيما في نطاق درجة الحرارة من 60 إلى 100 درجة مئوية. وبشكل عام، زاد محتوى الفوسفور المتحرك بنسبة 27% عبر العمود، مما يؤكد تحركه العميق.

4. تنشيط الأحماض الدبالية

يُعد تركيز الأحماض الدبالية القابلة للذوبان في الماء عاملاً أساسياً في فعالية منتجات Agro.Bio. وقد أظهر التحليل أن التحلل الحراري يُغير بشكل كبير من حركتها.

الجدول 2. التغير في محتوى الأحماض الدبالية المتحركة في الليونارديت بعد المعالجة الحرارية (2014 غرام من المادة الجافة)

ارتفع محتوى أحماض الهيوميك الأكثر قيمة والقابلة للذوبان في الماء بأكثر من 2.4 ضعف (من 443 ملغ إلى 1070 ملغ). وتؤدي المعالجة الحرارية (خاصةً في نطاق 60-110 درجة مئوية) إلى تغيير التركيب الجزئي لليونارديت، مما يزيد بشكل ملحوظ من إنتاج المواد الفعالة فيزيولوجيًا.

التأثير على الإنتاجية (نتائج التجارب)

ولتأكيد القيمة الزراعية لليونارديت المنشط حرارياً، أجريت تجارب نباتية على القمح الشتوي والطماطم.

• تجربة النباتات الدقيقة مع القمح الشتوي (محصول رملي، خلفية NPK): لوحظت أعلى نسبة تراكم للكتلة الخضراء (58.7 جم مقابل 53.3 جم في المجموعة الضابطة) وأعلى معامل لاستخدام النيتروجين والفوسفور من الأسمدة عند استخدام الليونارديت المسخن عند درجة حرارة 60-70 درجة مئوية.
• تجربة زراعة الطماطم (زراعة الرمل): في هذه التجربة، تم تحضير مستحضر تجريبي (هيوموفوس) من الليونارديت المعالج حرارياً.

الجدول 3. تأثير تحضير حمض الهيوميك من الليونارديت المنشط حرارياً على محصول الطماطم

أظهرت النباتات التجريبية المعالجة بمستحضر الدبال المنشط نموًا أفضل بشكل ملحوظ، حيث تميزت بسيقان أقوى وأوراق داكنة اللون. وكانت غلة الثمار من مستحضر الليونارديت المُسخّن أعلى بمرتين تقريبًا من غلة الثمار في المجموعة الضابطة. وأكدت التجارب الحقلية على الذرة والطماطم في منطقة دنيبروبيتروفسك هذه النتائج تمامًا: إذ بلغت الزيادة في الغلة من المستحضر المنشط 1.4 إلى 1.5 ضعفًا مقارنةً بالمستحضر غير المعالج.

الاستنتاجات

• أثناء عملية التسخين الحراري المتحكم به لليونارديت، يحدث تغيير عميق في خصائصه الفيزيائية والكيميائية.
• تزداد نسبة أشكال النيتروجين المتحركة والقابلة للتحلل بسهولة بشكل ملحوظ.
• تصبح مركبات الفوسفور قليلة الذوبان متاحة بيولوجيًا (بلغت الزيادة في الفوسفور المتحرك 27٪).
• يزداد محتوى الأحماض الدبالية القابلة للذوبان في الماء، وهي المكون النشط الفسيولوجي الرئيسي الذي يحفز نمو النبات، بشكل حاد (2.4 مرة).
• يؤدي التنشيط الحراري إلى زيادة قدرة الليونارديت على امتصاص الكاتيونات (وخاصة الأمونيا) بشكل ملحوظ. وهذا يسمح باستخدامه في إنتاج أسمدة دبالية ذات أعلى تركيز من المكونات الفعالة.
• يتراوح نطاق درجة الحرارة الأمثل لتنشيط المواد الخام العضوية لتحريك العناصر والأحماض الدبالية بين 60 و80 درجة مئوية.
• تُظهر التجارب النباتية والميدانية بوضوح أن المستحضرات الدبالية التي تم الحصول عليها من الليونارديت المنشط مسبقًا تمتلك نشاطًا بيولوجيًا هائلاً، مما يضمن زيادة قوية في غلة المحاصيل وأقصى امتصاص للأسمدة المعدنية من قبل النباتات.

ملاحظة من خبير أغرو.بايو: تستخدم أغرو.بايو اليوم أحدث طرق الاستخلاص الفيزيائي والكيميائي العميق واستخلاص الليونارديت بالتجويف، وهي طرق تتفوق بكثير على طرق التحلل الحراري الأساسية المذكورة أعلاه. ونتيجة لذلك، تحتوي منظمات النمو العضوية المعدنية الحديثة، مثل منتجي توتيم وبوتاسيوم هيومات من أغرو.بايو (معدل الاستخدام: 1-2 لتر/هكتار)، على تركيز عالٍ غير مسبوق من أملاح حمض الهيوميك والفولفيك القابلة للذوبان في الماء. ويتيح استخدامها للمزارعين الأوكرانيين إدارة غلة المحاصيل بكفاءة، مما يغني عن استخدام ملايين الأطنان من الليونارديت الخام كسماد للتربة.