Влияние термического фактора на изменение агрохимических свойств леонардита и эффективность препаратов Agro.Bio
Многочисленные химические анализы органического сырья, проводимые ведущими аграрными институтами Украины, и сопоставление литературных данных о свойствах леонардита (природного минералоида, окисленного лигнита или бурого угля, который служит мощным органическим удобрением и главным источником гуминовых и фульвовых кислот) различных месторождений показывают, что все они содержат значительное количество питательных элементов. При правильной биотехнологической переработке они становятся мощнейшими стимуляторами роста.
Известно, что использование леонардита в чистом виде, особенно свежедобытого, в качестве прямого удобрения малоэффективно. Объясняется это тем, что подавляющее количество питательных веществ и самих гуминовых кислот находится в прочно связанном, недоступном для растений состоянии. Это требует гигантских доз внесения (тонны на гектар) и длительного времени для минерализации в почве.
Повышение эффективности леонардита достигается путем глубокой физико-химической активации. Современные технологии, применяемые компанией Agro.Bio, предусматривают перевод нерастворимых гуминовых кислот исходного сырья в водорастворимую форму, вовлекая их в активный сельскохозяйственный оборот в виде высококонцентрированных препаратов, где норма внесения составляет всего 1-2 л/га.
В процессе поиска наиболее эффективных методов активации сырья, большое внимание уделяется термической обработке леонардита. В производственных условиях естественным термическим фактором является процесс саморазогревания органической крошки при хранении в буртах, который мы детально смоделировали в лабораторных условиях.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ ЛЕОНАРДИТА
Для изучения физико-химических превращений леонардита в процессе его разогревания и влияния этого фактора на агрохимические свойства сырья, был отобран типичный низинный материал со средней степенью естественного разложения 25%.
Процесс саморазогревания моделировался в специальной термической колонке (высотой 1000 мм), имитирующей профиль бурта. Леонардит подвергался разогреванию в течение 48 часов с созданием температурного градиента: от 180–200°С в нижней части до 32–39°С в верхней. Последующий химический анализ горизонтов выявил важнейшие закономерности, которые сегодня используются для оптимизации производства препаратов линейки Agro.Bio.
ИЗМЕНЕНИЕ АГРОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРИ ТЕРМОЛИЗЕ
1. Емкость поглощения аммиака
Емкость поглощения аммиака исходным леонардитом составила 0,80%. После термической обработки она значительно увеличилась и местами достигала 1,5%.
Таблица 1. Влияние термического фактора на изменение емкости поглощения аммиака леонардитом
| Горизонты (от дна колонки), мм | Вес леонардита (сух. в-во), г | Средняя емкость поглощения аммиака, % | Расход 25%-ной аммиачной воды на 1 т сырья, л |
|---|---|---|---|
| Исходный леонардит | 2014,0 | 0,80 | 32,0 |
| — 500 (зона нагрева) | 681,0 | 1,27 | 50,8 |
| 500 — 1000 | 1020,4 | 1,44 | 57,6 |
| Итого по разогретому | 1701,4 | 1,35 | 54,0 |
Если свежедобытый леонардит может химически связать 32 литра 25%-ной аммиачной воды на тонну, то после разогревания этот показатель возрастает до 54 литров. Это прямо доказывает, что гуминовые удобрения, приготовленные из термически активированного леонардита, обладают значительно большей химической активностью и емкостью катионного обмена.
2. Динамика азота
При разогревании наблюдается возгонка азота из зон высоких температур с последующим его улавливанием верхними слоями леонардита. При этом доля легкогидролизуемого (доступного) азота в массе леонардита возрастает с 0,030% до 0,078% в нижних горизонтах и до 0,042% в верхних.
3. Мобилизация фосфора
Фосфорная кислота свежедобытого леонардита обычно малоподвижна. Однако количество P₂O₅, растворимого в слабой кислоте, после термической обработки значительно возрастает, особенно в зоне температур 60–100°С. В целом по колонке содержание подвижного фосфора увеличилось на 27%, что подтверждает его глубокую мобилизацию.
4. Активация гуминовых кислот
Ключевым фактором эффективности препаратов Agro.Bio является концентрация водорастворимых гуминовых кислот. Анализ показал, что термолиз кардинально меняет их подвижность.
Таблица 2. Изменение содержания подвижных гуминовых кислот в леонардите после термической обработки (на 2014 г сухого вещества)
| Показатель | Исходный леонардит (г) | Разогретый леонардит (г) | Разница (г) |
|---|---|---|---|
| Гуминовые кислоты, растворимые в 0,1 н NaOH | 108,756 | 147,125 | +38,369 |
| Водорастворимые гуминовые кислоты | 0,443 | 1,070 | +0,627 |
Содержание самых ценных — водорастворимых гуминовых кислот — увеличилось более чем в 2,4 раза (с 443 мг до 1070 мг). Термическая обработка (особенно в диапазоне 60-110°С) изменяет фракционный состав леонардита, многократно повышая выход физиологически активных веществ.
ВЛИЯНИЕ НА УРОЖАЙНОСТЬ (РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТОВ)
Для подтверждения агрономической ценности термоактивированного леонардита были проведены вегетационные опыты на озимой пшенице и томатах.
- Микровегетационный опыт с озимой пшеницей (песчаная культура, фон NPK): Наиболее интенсивное накопление зеленой массы (58,7 г против 53,3 г на контроле) и самый высокий коэффициент использования азота и фосфора из удобрений наблюдались при использовании леонардита, разогретого при температуре 60–70°С.
- Вегетационный опыт с томатами (песчаная культура): Для опыта из термически обработанного леонардита был изготовлен экспериментальный препарат (гумофос).
Таблица 3. Влияние гуминового препарата из термоактивированного леонардита на урожай томатов
| Условия питания (фон NPK) | Урожайность плодов, г/сосуд | % сахаров | Аскорбиновая кислота, мг% |
|---|---|---|---|
| Контроль (только минералка) | 136,8 | 2,0 | 134,2 |
| Препарат из свежего леонардита | 201,9 | 1,4 | 219,4 |
| Препарат из прогретого леонардита (70°С) | 268,2 | 1,95 | 17,7 |
Опытные растения на вариантах с активированным гуминовым препаратом развивались значительно лучше, имели более мощные стебли и темную листву. Урожайность плодов при использовании препарата из прогретого леонардита превысила контроль почти в 2 раза. Полевые опыты на кукурузе и томатах в Днепропетровской области полностью подтвердили эти результаты — прибавки урожая от активированного сырья были в 1,4–1,5 раза выше, чем от сырого.
ВЫВОДЫ
- В процессе контролируемого термического разогревания леонардита происходит глубокое изменение его физико-химических свойств.
- Значительно увеличивается доля подвижных, легкогидролизуемых форм азота.
- Труднорастворимые фосфорные соединения переходят в биодоступное состояние (прирост подвижного фосфора составил 27%).
- Резко (в 2,4 раза) возрастает содержание водорастворимых гуминовых кислот — главного физиологически активного компонента, стимулирующего рост растений.
- Термическая активация существенно повышает емкость поглощения леонардитом катионов (в частности, аммиака). Это позволяет производить на его основе гуминовые удобрения с максимальной концентрацией действующих веществ.
- Оптимальным температурным диапазоном для активации органического сырья с целью мобилизации элементов и гуминовых кислот является режим 60–80°С.
- Вегетационные и полевые опыты однозначно доказывают: гуминовые препараты, полученные из предварительно активированного леонардита, обладают колоссальной биологической активностью, обеспечивая мощный рост урожайности и максимальное усвоение растениями минеральных удобрений.
Экспертная ремарка Agro.Bio: Сегодня компания Agro.Bio применяет самые передовые методы глубокой физико-химической и кавитационной экстракции леонардита, далеко превосходящие описанные базовые методы термолиза. Благодаря этому, современные органоминеральные регуляторы роста, такие как Totem Agro.Bio и Гумат Калия Agro.Bio (норма внесения 1-2 л/га), содержат беспрецедентно высокую концентрацию водорастворимых солей гуминовых и фульвовых кислот. Их применение позволяет украинским аграриям гарантированно управлять урожайностью, минуя необходимость внесения в почву миллионов тонн балластного сырого леонардита.