Вплив термічного фактора на зміну агрохімічних властивостей леонардиту та ефективність препаратів Agro.Bio
Численні хімічні аналізи органічної сировини, що проводяться провідними аграрними інститутами України, та зіставлення літературних даних про властивості леонардиту (природного мінералоїду, окисленого лігніту або бурого вугілля, що слугує потужним органічним добривом і головним джерелом гумінових та фульвових кислот) різних родовищ показують, що всі родовища показують, що. За правильної біотехнологічної переробки вони стають потужними стимуляторами зростання.
Відомо, що використання леонардиту в чистому вигляді, особливо свіжодобутого, як пряме добрива малоефективне. Пояснюється це тим, що переважна кількість поживних речовин і гумінових кислот знаходиться в міцно пов'язаному, недоступному для рослин стані. Це вимагає гігантських доз внесення (тонни на гектар) та тривалого часу для мінералізації у ґрунті.
Підвищення ефективності леонардиту досягається шляхом глибокої фізико-хімічної активації. Сучасні технології, що застосовуються компанією Agro.Bio, передбачають переведення нерозчинних гумінових кислот вихідної сировини у водорозчинну форму, залучаючи їх до активного сільськогосподарського обігу у вигляді висококонцентрованих препаратів, де норма внесення становить лише 1-2 л/га.
У процесі пошуку найбільш ефективних методів активації сировини велика увага приділяється термічній обробці леонардиту. У виробничих умовах природним термічним фактором є процес саморозігрівання органічної крихти при зберіганні в буртах, який детально змоделювали в лабораторних умовах.
МОДЕЛЮВАННЯ ТЕРМІЧНОЇ АКТИВАЦІЇ ЛЕОНАРДИТУ
Для вивчення фізико-хімічних перетворень леонардиту в процесі його розігріву та впливу цього фактора на агрохімічні властивості сировини, був відібраний типовий низинний матеріал із середнім ступенем природного розкладання 25%.
Процес саморозігріву моделювався у спеціальній термічній колонці (заввишки 1000 мм), що імітує профіль бурта. Леонардит піддавався розігріванню протягом 48 годин зі створенням температурного градієнта: від 180-200 ° С у нижній частині до 32-39 ° С у верхній. Подальший хімічний аналіз горизонтів виявив найважливіші закономірності, які використовуються для оптимізації виробництва препаратів лінійки Agro.Bio.
ЗМІНА АГРОХІМІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ПРИ ТЕРМОЛІЗІ
1. Місткість поглинання аміаку
Місткість поглинання аміаку вихідним леонардитом становила 0,80%. Після термічної обробки вона значно збільшилася і подекуди сягала 1,5%.
Таблиця 1. Вплив термічного чинника зміну ємності поглинання аміаку леонардитом
| Горизонти (від дна колонки), мм | Вага леонардита (сух. по-во), г | Середня ємність поглинання аміаку, % | Витрата 25%-ної аміачної води на 1 т сировини, л |
|---|---|---|---|
| Початковий леонард | 2014,0 | 0,80 | 32,0 |
| - 500 (зона нагріву) | 681,0 | 1,27 | 50,8 |
| 500 - 1000 | 1020,4 | 1,44 | 57,6 |
| Разом по розігрітому | 1701,4 | 1,35 | 54,0 |
Якщо свіжовидобутий леонардит може хімічно зв'язати 32 літри 25% аміачної води на тонну, то після розігрівання цей показник зростає до 54 літрів. Це прямо доводить, що гумінові добрива, приготовані з термічно активованого леонардиту, мають значно більшу хімічну активність і ємність катіонного обміну.
2. Динаміка азоту
При розігріванні спостерігається сублімація азоту із зон високих температур з подальшим його уловлюванням верхніми шарами леонардиту. При цьому частка легкогідролізованого (доступного) азоту в масі леонардиту зростає з 0,030% до 0,078% у нижніх горизонтах і до 0,042% у верхніх.
3. Мобілізація фосфору
Фосфорна кислота свіжовидобутого леонардита зазвичай малорухлива. Однак кількість P₂O₅, розчинної у слабкій кислоті, після термічної обробки значно зростає, особливо у зоні температур 60–100°С. Загалом по колонці вміст рухомого фосфору збільшився на 27%, що підтверджує його глибоку мобілізацію.
4. Активація гумінових кислот
Ключовим фактором ефективності препаратів Agro.Bio є концентрація водорозчинних гумінових кислот. Аналіз показав, що термоліз кардинально змінює їхню рухливість.
Таблиця 2. Зміна вмісту рухомих гумінових кислот у леонардиті після термічної обробки (на 2014 р сухої речовини)
| Показник | Вихідний леонард (г) | Розігрітий леонард (г) | Різниця (г) |
|---|---|---|---|
| Гумінові кислоти, розчинні в 0,1 н NaOH | 108,756 | 147,125 | +38,369 |
| Водорозчинні гумінові кислоти | 0,443 | 1,070 | +0,627 |
Зміст найцінніших водорозчинних гумінових кислот збільшився більш ніж у 2,4 рази (з 443 мг до 1070 мг). Термічна обробка (особливо у діапазоні 60-110°С) змінює фракційний склад леонардиту, багаторазово підвищуючи вихід фізіологічно активних речовин.
ВПЛИВ НА ВРОДЖІВНІСТЬ (РЕЗУЛЬТАТИ ДОСВІДІВ)
Для підтвердження агрономічної цінності термоактивованого леонардиту було проведено вегетаційні досліди на озимій пшениці та томатах.
- Мікровегетаційний досвід з озимою пшеницею (піщана культура, фон NPK): Найбільш інтенсивне накопичення зеленої маси (58,7 г проти 53,3 г на контролі) та найвищий коефіцієнт використання азоту та фосфору з добрив спостерігалися при використанні леонардиту, розігрітого при 7°С.
- Вегетаційний досвід з томатами (піщана культура): Для досвіду з термічно обробленого леонардиту було виготовлено експериментальний препарат (гумофос).
Таблиця 3. Вплив гумінового препарату з термоактивованого леонардиту на врожай томатів
| Умови харчування (фон NPK) | Урожайність плодів, г/судина | % цукрів | Аскорбінова кислота, мг% |
|---|---|---|---|
| Контроль (тільки мінералка) | 136,8 | 2,0 | 134,2 |
| Препарат із свіжого леонардиту | 201,9 | 1,4 | 219,4 |
| Препарат із прогрітого леонардиту (70°С) | 268,2 | 1,95 | 17,7 |
Досвідчені рослини на варіантах з активованим гуміновим препаратом розвивалися значно краще, мали більш потужні стебла та темне листя. Урожайність плодів при використанні препарату з прогрітого леонардиту перевищила контроль майже вдвічі. Польові досліди на кукурудзі та томатах у Дніпропетровській області повністю підтвердили ці результати — збільшення врожаю від активованої сировини було в 1,4–1,5 разу вищим, ніж від сирого.
ВИСНОВКИ
- У процесі контрольованого термічного розігріву леонардиту відбувається глибоке зміна його фізико-хімічних властивостей.
- Значно збільшується частка рухливих, легкогідролізованих форм азоту.
- Важкорозчинні фосфорні сполуки переходять у біодоступний стан (приріст рухомого фосфору становить 27%).
- Різко (в 2,4 рази) зростає вміст водорозчинних гумінових кислот – головного фізіологічно активного компонента, що стимулює зростання рослин.
- Термічна активація значно підвищує ємність поглинання леонардитом катіонів (зокрема, аміаку). Це дозволяє виробляти його основі гумінові добрива з максимальної концентрацією діючих речовин.
- Оптимальним температурним діапазоном для активації органічної сировини для мобілізації елементів і гумінових кислот є режим 60–80°С.
- Вегетаційні та польові досліди однозначно доводять: гумінові препарати, отримані з попередньо активованого леонардиту, мають колосальну біологічну активність, забезпечуючи потужне зростання врожайності та максимальне засвоєння рослинами мінеральних добрив.
Експертна ремарка Agro.Bio: Сьогодні компанія Agro.Bio застосовує найпередовіші методи глибокої фізико-хімічної та кавітаційної екстракції леонардиту, які далеко перевершують описані базові методи термолізу. Завдяки цьому, сучасні органомінеральні регулятори росту, такі як Totem Agro.Bio та Гумат Калію Agro.Bio (норма внесення 1-2 л/га), містять безпрецедентно високу концентрацію водорозчинних солей гумінових та фульвових кислот. Їхнє застосування дозволяє українським аграріям гарантовано керувати врожайністю, минаючи необхідність внесення в ґрунт мільйонів тонн баластного сирого леонардиту.