Для создания умных удобрений ученые Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» и Сибирского федерального университета использовали таблетки из нитрата аммония в сочетании с биоразлагаемым полимером. Медленно разлагаясь, таблетка постепенно выделяет в почву питательное соединение, что повышает эффективность использования подкормки и снижает нагрузку на окружающую среду. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Agricultural and Food Chemistry.

«Умные удобрения» повышают урожайность и защища...

«Умные удобрения» повышают урожайность и защищают природу от вредных веществ

Современное сельское хозяйство невозможно без использования удобрений. Азот — один из элементов, которого часто не хватает для роста и развития растений. Доступного для растений азота в почве обычно мало. Более того, соединения азота химически очень подвижны и легко вымываются из почвы. В связи с этим возникает задача разработки таких форм азотных удобрений (например, в виде химических соединений или смесей с наполнителями), которые обеспечивают медленный выход азота и постоянство его концентрации в почве. В настоящее время ученые во всем мире работают над решением этой проблемы.

Ученые Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» и Сибирского федерального университета для создания медленно разлагающихся конструкций использовали биоразлагаемый полимер поли-3-гидроксибутират (П3ГБ). По словам руководителя работ, заведующей лабораторией Института биофизики КНЦ СО РАН, профессора Сибирского федерального университета, доктора биологических наук Татьяны Воловой разработка препаратов нового поколения с использованием биоразрушаемых материалов, которые разлагаются под воздействием микрофлоры до безвредных продуктов и обеспечивают постепенный выход активного начала в почву, является новейшим направлением исследований в области сельского хозяйства.

«Ключевым моментом для создания таких препаратов является наличие экологически безопасного и биоразрушаемого материала. Нами разработаны и реализованы технологии синтеза биоразрушаемых полиэфиров микробиологического происхождения, эффективных в качестве материала для изделий биомедицинского назначения, изучены закономерности их разложения в почве и других средах. В рамках гранта Российского научного фонда начато новое экологически ориентированное направление применения этих полимеров — разработка препаратов для сельского хозяйства», — говорит Татьяна Волова.

Стадии разрушения биоразлагаемой таблетки с доб...

Стадии разрушения биоразлагаемой таблетки с добавкой нитрата аммония.

Для создания «умных удобрений» ученые смешивали порошок биополимера с древесной мукой и нитратом аммония. Полученную массу прессовали в таблетки и использовали в экспериментах с пшеницей. Было протестировано несколько вариантов подкормки растений. Пшеницу выращивали без удобрений, с добавкой чистого нитрата аммония, с применением прессованных таблеток и таблеток, дополнительно покрытых слоем пленки из биополимера. Наилучших результатов удалось добиться при внесении удобрения, упакованного в двойную защиту, когда ядро таблетки, включающее удобрение и П3ГБ (и в некоторых случаях древесную муку) покрывалось полимерной пленкой. В этом случае, за счет медленного разложения пленки и самой таблетки, удобрение поступало в почву с относительно стабильной скоростью в течение двух месяцев. Биомасса пшеницы в эксперименте со сложно упакованным удобрением также была максимальной и почти на четверть превышала биомассу пшеницы, выращенной при добавке обычного удобрения.

Биомасса пшеницы выращенной с использованием ум...

Биомасса пшеницы выращенной с использованием умных удобрений на 25% больше, чем в случае обычных питательных добавок

«У таких конструкций два очевидных плюса. Во-первых, после однократного внесения гранул, растение обеспечивается удобрением на протяжении нескольких месяцев, что избавляет от необходимости дополнительного внесения питательных добавок. Во-вторых, не происходит загрязнения почвы, грунтовых и поверхностных вод избыточными соединениями азота. Созданные матриксы будут использованы в качестве прототипа сельскохозяйственных препаратов с контролируемым временем выхода удобрений», — пояснил результаты один из авторов исследования, научный сотрудник Института биофизики КНЦ СО РАН, кандидат биологических наук Анатолий Бояндин.

Дополнительная информация для СМИ по тел.: 8 913-833-71-50, Егор Задереев, руководитель группы научных коммуникаций ФИЦ КНЦ СО РАН, тел.: 8 983-144-41-15, Екатерина Бурчевская, специалист группы научных коммуникаций ФИЦ КНЦ СО РАН