• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13 июня
ПНИПУ
141

В Пермском Политехе разработали технологию получения умного минерального удобрения длительного действия

4.3

Традиционные минеральные удобрения быстро вымываются из почвы и не всегда эффективны для полноценного питания растений. Использование в их составе неорганического соединения магний-аммоний-фосфата (струвита) решает эту проблему. Он содержит биогенные элементы азот и фосфор и может применяться в качестве удобрения длительного действия. Сегодня в мире не существует подходящего экономически выгодного способа производства коммерческих образцов струвита с минеральными добавками, которые обеспечивали бы полный комплекс питательных элементов для растений. Ученые Пермского Политеха разработали технологию производства умных удобрений под различные сельскохозяйственные культуры в удобной для применения гранулированной форме. Она в 2,7 раза эффективнее традиционных способов, что позволяет снизить количество внесений подкормки в сезон и получать основной компонент более выгодно, сокращая потери невозобновляемых природных ресурсов фосфора.

В Пермском Политехе разработали технологию получения умного минерального удобрения длительного действия / © James Baltz, Unsplash

Экологически чистое земледелие выходит на новый уровень. На технологию получен патент. Проект выполнен в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Ключевым недостатком современных минеральных удобрений является их высокая растворимость в воде, из корневой зоны может уноситься до 50 процентов питательных элементов. Первичное растворение в почве существенно повышает концентрацию солей, входящих в состав удобрения, что может привести к обжигу корней растений, гибели или нарушению баланса микробного сообщества почвы и природных водоемов.

Струвит может применяться в качестве умного удобрения длительного действия. Однако его традиционный синтез имеет недостатки – получаемый продукт состоит из слишком крупных кристаллов, из-за чего он дольше растворяется в почве и растениям не хватает питания. Также низкая конверсия сырья экономически невыгодно сказывается на производстве струвита, так как основные компоненты минеральных удобрений – это фосфор и азот. Ресурсы первого невозобновляемые, а значит, стоимость удобрений с ним будет расти во всем мире. Запасы азота не ограничены, но его производство невыгодно из-за габаритного оборудования, требующего высоких энергозатрат.

Ученые Пермского Политеха разработали модифицированную технологию синтеза мелкодисперсного струвита, позволяющую получить продукт, который растения поглощают в 2,7 раза эффективнее, чем при традиционных технологиях. Кроме этого, станет возможно использовать в качестве сырья побочные продукты производств с аммонием и фосфатами в целях экономии средств, например, путем выделения азота и фосфора из промышленных и сельскохозяйственных стоков.

«Способ получения комплексного удобрения заключается в приготовлении влажной пасты на основе смеси торфа, струвита и воды с последующим гранулированием и сушкой. Продукт представляет собой сыпучие гранулы размером не более четырех миллиметров. Сейчас на основе этой технологии мы создаем композиции с различным соотношением азота, фосфора, калия и различных питательных микроэлементов под растительные культуры, которые наиболее востребованы у широкого круга потребителей в сельском хозяйстве – для пшеницы, бобовых и сахарной свеклы», – рассказывает главный инженер проекта, студент кафедры химии и биотехнологии ПНИПУ Елена Шергина.

«Удобрения нашего производства обладают умеренной растворимостью, благодаря чему при первых поливах высвобождается лишь часть питательных элементов. Сохраняется концентрация солей в прикорневой зоне, достаточная для полноценного питания растений, но не приводящая к обжигу корней и гибели микроорганизмов. Благодаря таким свойствам в почву можно добавлять большой запас удобрения, рассчитанный на длительный период действия», – объясняет руководитель проекта, студент кафедры химии и биотехнологии ПНИПУ Дарья Нестерова.

Уникальная технология позволит синтезировать струвит с высокой (более 95 процентов) степенью превращения сырья в продукт без его остатка, чего до сих пор не удавалось достичь. Это доказывает экономичность и экологичность такого способа производства. Ученые уже работают над выводом умного удобрения пролонгированного действия на российский рынок.

«В нем могут быть заинтересованы как крупные агрохолдинги и фермерские хозяйства, так и частные лица. Себестоимость гранулированного струвита по сырью составит всего 40-60 руб/кг, а учитывая низкий расход удобрения, это определяет ценовое преимущество перед конкурентами», – поделилась доцент кафедры химии и биотехнологии, кандидат технических наук ПНИПУ Юлия Кузнецова.

Разработка ученых Пермского Политеха позволяет сбалансировать в продукте преимущества традиционных минеральных удобрений с одновременным устранением их недостатков. Благодаря новым научным подходам к созданию композиционного умного удобрения на основе струвита решается задача экологически чистого земледелия.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 14:02
Татьяна

Больше 10 лет Curiosity ищет свидетельства обитаемости Марсе. В его арсенале — инструменты для анализа горных пород и минералов, сформированных в эпохи, когда Красная планета была пригодна для органической жизни. И вот новое открытие: на пути к пику Шарп в ударном кратере Гейла марсоход впервые обнаружил кристаллы серы — необходимого строительного элемента белков.

Вчера, 11:31
ПНИПУ

День металлурга в 2024 году россияне отмечают 21 июля. Ученые Пермского Политеха рассказали, какой металл самый распространенный, какой — не утонет в воде, где можно встретить титан, можно ли потрогать обедненный уран, что опаснее — вдохнуть или проглотить ртуть, есть ли ее безопасный аналог и какой элемент не существует в чистом виде.

Позавчера, 19:04
Александр Березин

По уточненным данным, для свода Международной космической станции с орбиты компания Илона Маска использует сильно измененный грузовой корабль, имеющий рекордно большое количество двигателей (больше, чем у любого другого корабля в истории). Однако это не будет Starship, хотя для него такая задача в теории была бы проще.

15 июля
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

16 июля
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

16 июля
Татьяна

Аппарат «Кассини», работавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, детально картировал его крупнейший спутник — Титан. Выяснилось, что ближе к полярным областям на поверхности есть моря и озера с жидкими углеводородами, куда впадают пополняемые атмосферными осадками реки. По мере изучения этой информации у исследователей возникло все больше вопросов. Каков состав жидкости и что определило очертания береговых линий? Воспользовавшись данными радарной съемки, американские ученые уточнили состав морей Кракена, Лигеи и Пунги и описали свойства их поверхностей.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно