Д.б.н., профессор Рабинович Г.Ю., к.б.н. Фомичева Н.В.

ГНУ Всероссийский НИИ сельскохозяйственного использования

мелиорированных земель, Россия

новое жидкое гуминовое биосредство

Во всем ассортименте удобрений и препаратов для сельского хозяйства гуминовая продукция занимает определенную устойчивую нишу. Популярность гуминовых удобрений и препаратов объясняется свойствами их активного начала – гуминовых кислот и их солей. В настоящее время зарегистрировано более 50 видов удобрений на основе гуминовых кислот, при этом в качестве исходного сырья для их получения используется различный гумифицированный материал: бурый уголь, торф, водно-торфяные суспензии, сапропель, компосты и др. В последнее время большой популярностью пользуются жидкие гуминовые удобрения и препараты. Известно множество технических и технологических решений, раскрывающих способы их получения путем обработки гумифицированного материала щелочным реагентом. Различия заключаются в выборе исходных компонентов, их соотношений, параметров проведения процесса обработки. При этом все известные способы получения жидких гуминовых удобрений являются целевыми технологиями, включающими стадию подготовки сырья.

В нашем институте разработана ферментационно-экстракционная технология получения жидкофазных биосредств (ЖФБ) для нужд сельского хозяйства, предусматривающая получение отхода – осадка, имеющего состав, благоприятный для почвы и растений. Одним из исходных ингредиентов технологии является торф. Однако внутренний потенциал торфа в процессе получения ЖФБ используется не полностью, так как в технологическом процессе создаются щадящие условия, направленные на увеличение и сохранение в целевой продукции большого количества (до n х 10¹²) полезной микрофлоры. Поэтому преобразование богатого по составу осадка является актуальным и перспективным направлением. Главным преимуществом данной разработки является достижение безотходного уровня производства ЖФБ, а также использование для получения нового вида продукции (жидкого гуминового биосредства) готового сырья (без стадии его предварительной подготовки).

Анализ специализированной литературы (преимущественно патентов РФ, отражающих способы получения жидких гуминовых удобрений) позволил разработать алгоритм получения жидкого гуминового биосредства из осадка, в котором изначально заложены все факторы, влияющие на качество получаемого продукта. Одновременно учесть все эти факторы и выбрать оптимальное значение каждого применительно к осадку практически невозможно. Поэтому данная работа проводилась поэтапно, при этом получаемые опытные образцы жидкого гуминового биосредства тестировались на содержание гуминовых кислот и гуматов калия. Для определения гуминовых кислот за основу был взят ГОСТ 9517-94, а под гуматами калия (соли гуминовых кислот) мы понимаем сухой остаток, получаемый в результате выпаривания. Щелочным экстрагентом служил широко используемый в производстве гуминовых препаратов относительно дешевый гидроксид калия, активирующий гуминовые комплексы и участвующий в минеральном питании растений.

На первом этапе разработки проводилась отладка температурного режима экстракции и продолжительности экстракции, при этом постоянными оставались концентрация и объем экстрагента. Второй этап работы сводился к выбору концентрации экстрагента, третий – его объема при соответствующем постоянстве других параметров. Необходимо подчеркнуть, что на каждом этапе исследований помимо учета качественных характеристик получаемых образцов, учитывалась экономическая сторона вопроса. Для окончательного выбора оптимальных режимов и параметров процесса получения нового гуминового биосредства были проведены дополнительные исследования, включающие его получение в условиях, приближенных к полупроизводственным, и оценку качества получаемого продукта. При этом принимались во внимание одни из главных показателей любого процесса – потери на стадиях производства и объем конечной продукции. Таким образом, проведенные комплексные исследования позволили учесть все факторы, влияющие на процесс получения конечного продукта и его качество. В конечном итоге удалось разработать новый способ получения жидкого гуминового биосредства из отхода производства ЖФБ.

Новое жидкое гуминовое биосредство представляет собою концентрированную жидкость темно-бурого цвета без неприятного запаха. Его состав представлен в таблице, из которой следует, что в полученном биосредстве выражено действующее начало – гуминовые вещества, а также содержатся макро- и микроэлементы. Опираясь на состав нового жидкого гуминового биосредства можно рекомендовать его к применению в качестве корневой и внекорневой подкормки в растениеводстве для улучшения роста и развития растений, а также в земледелии для активизации почвенно-микробиологических процессов.

Таблица – Состав нового жидкого гуминового биосредства

Наименование показателя	Характеристика или значение
Внешний вид, цвет, запах	Жидкость темно-бурого цвета без неприятного запаха
Гуматы калия*, г/л	не менее 17
Гуминовые кислоты**, г/л	не менее 2,7
Кислотность (рН)	13-14
Массовая доля общего азота (N), г/л	не менее 0,1
Массовая доля общего углерода (С), г/л	не менее 2
Массовая доля общего фосфора (P2O5), г/л	не менее 0,1
Массовая доля общего калия (К2О), г/л	не менее 10
Микроэлементы (Мn, Si, Мо, Сu и др.), г/л	не более 0,01
Примечание – * определено методом выпаривания; ** определено осаждением соляной кислотой и дальнейшей сушкой при 105 ^0С.

Эффективность нового жидкого гуминового биосредства была проверена в модельном эксперименте при проращивании семян яровой пшеницы сорта «Иргина». Было исследовано девять видов рабочих растворов гуминового биосредства, которые, в целом, все, так или иначе, оказали эффективное влияние на морфо-биометрические показатели яровой пшеницы по сравнению с контролем. Однако по совокупности признаков был выбран оптимальный рабочий раствор 1:450, формирующий более мощную корневую систему растения – важнейшего фактора его роста и развития.

Новое жидкое гуминовое биосредство применяли и в качестве внекорневой подкормки картофеля сорта «Жуковский» в микрополевом опыте. При этом учитывали влияние различных рабочих растворов биосредства (от 1:200 до 1:500) на урожай, его качество, а также состояние почвы под картофелем. Все опытные варианты с применением гуминового биосредства дали прибавку урожая относительно контроля без удобрений. Была выявлена определенная закономерность, относящаяся к урожайности и численности почвенной микрофлоры: по мере использования более разбавленного рабочего раствора урожайность картофеля и численность агрономически полезных микроорганизмов снижались. Оценка качества картофеля показала, что по мере использования более концентрированного рабочего раствора гуминового биосредства увеличивалось содержание в клубнях Nобщ. и К₂О. Отметим также, что в сравнении с контролем (без удобрений) в клубнях опытных вариантов содержание нитратов было несколько выше, однако их значения были ниже ПДК.

Получение нового жидкого гуминового биосредства в первую очередь направлено на достижение безотходного уровня производства ЖФБ. При этом путем несложных и относительно недорогих технологических решений из отхода основного производства возможно получение новой гуминовой продукции, снижающей себестоимость всей технологической линии. Вместе с тем новое гуминовое биосредство характеризуется благоприятными составом и свойствами и, как показала апробация, вполне способно конкурировать с другими гуминовыми препаратами, что позволяет надеяться на то, что новое жидкое гуминовое биосредство непременно найдет свою нишу в сельскохозяйственной практике.