Биогумус — это природное удобрение, обеспечивающее растения полезными элементами, повышающее урожайность и качество сельскохозяйственных культур. Он состоит из органики, переработанной дождевыми червями и другими организмами (грибами, бактериями, насекомыми). Качественно гранулированный биогумус не требует особых условий транспортировки, долго хранится без потери своих свойств, его можно вносить в почву не вручную, а при помощи специальных сеялок. Однако существующие методы гранулирования несовершенны: одни не обеспечивают максимальной прочности гранул, а другие требуют применения вредных веществ, которые накапливаются в почве. Ученые ПНИПУ модифицировали один из методов: теперь при невысокой стоимости можно получать прочные, не отсыревающие и безопасные для почвы гранулы биогумуса.
Микрофотография поверхности гранулы биогумуса, увеличение 300 / © Пресс-служба ПНИПУ
Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». На исследование выдан патент. Для получения гранул биогумуса политехники смешали исходную земельную смесь с водным раствором гидрокарбоната натрия в определенной концентрации и пропустили через специальное устройство – экструдер с фильерами (формы с отверстиями) семь миллиметров. Затем гранулировали путем вращения в специальном барабане при температуре 25-50 градусов Цельсия. Высушили при температуре 90-100 градусов Цельсия и просеяли, отделив гранулы нужного размера. Гранулы менее трех миллиметров измельчили и вернули на стадию смешения.
«Использование экструдера упрощает начальное образование гранул, позволяет добиться однородного состава. Благодаря пропуску смеси через фильеры семи миллиметров получается прессат, который эффективнее окатывается и после сушки соответствует размеру установленной товарной фракции 3-6 миллиметров», – рассказывает младший научный сотрудник кафедры химических технологий ПНИПУ Павел Сковородников.
Затем ученые исследовали характеристики полученного биогумуса: прочность гранул проверяли в двухкамерном барабане с приводом, а гигроскопичность (способность поглощать и удерживать влагу из воздуха) – выдержкой в течение 120 часов при влажности атмосферы 98 процентов. Гранулы показали следующие результаты: статическая прочность – 4,8 МПа, динамическая прочность – 98 процентов, гигроскопичность – 0,5 процентов.
«Наш метод позволяет получать качественный, стойкий к транспортировке и длительному хранению гранулированный биогумус. При этом стоимость метода невысока, поскольку мы подобрали недорогие сырьевые материалы, добились небольшого расхода связующего вещества. Повторное использование некондиционной фракции (гранул размером менее трех миллиметров) минимизирует потери ценного сырья», – отмечает кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий ПНИПУ Мария Черепанова.
Без использования удобрений достичь высокой урожайности, особенно в условиях промышленного сельского хозяйства, невозможно. Внесение биогумуса в почву способно восстановить или даже значительно повысить ее плодородность, улучшить качественные и количественные показатели сельскохозяйственных культур.
