Глинистый ил из озер повысит урожайность сельхозкультур

Органические озерные отложения (сапропель) могут стать источником для создания препаратов, повышающих урожайность сельхозкультур. Полученные из них гумусовые кислоты оказались по основным характеристикам лучше существующих аналогов, которые выделяют из древесины, угля или торфа. Новый метод получения кислот из сапропеля разработали исследователи из Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН (СПб ФИЦ РАН).

Сапропель (греч. «глинистый ил») представляет собой донные отложения, которые образуются из останков различных живых организмов (растений и планктона). Эти вещества обладают рядом свойств, которые оказывают положительное влияние на продуктивность сельскохозяйственных культур. Польза сапропеля заключается в том, что он содержит ряд важных органических соединений разнообразной химической природы для улучшения метаболизма растений и питания микроорганизмов в почве, среди которых — гуминовые кислоты и фульвокислоты. В их составе — витамины, микроэлементы и прочие биологически активные вещества гормоноподобного типа. По данным ученых СПб ФИЦ РАН, только в озерах Новгородской области по предварительным данным находится более 3 млн кубометров сапропеля, в Ленинградской области — почти 2 млн, в Псковской области — более 8 млн.

Однако необработанные донные отложения могут создать особую пленку, которая препятствует проникновению в землю кислорода. Это приводит к деградации растений, а местность начинает заболачиваться. Поэтому для эффективного использования сапропелей нужно проводить их тщательную очистку от различного рода примесей.

«Мы разработали методику, которая позволила провести очистку сапропелей и выделить две фракции органических соединений — гуминовых и фульвовых кислот. Сегодня эти вещества широко применяются в качестве основы для биодобавок, повышающих урожайность растительных симбиокультур», — рассказывает младший научный сотрудник СПб ФИЦ РАН Ян Пухальский.

Для выделения полезных веществ из собранных в экспедициях ученых СПб ФИЦ РАН образцов сапропеля исследователи разработали специальную технологию. Сначала пробы были очищены от примесей с помощью созданной учеными ультразвуковой установки. Затем лишние компоненты отделялись с использованием последовательной серии кислотно-щелочной экстракции (ученые применяли смесь пирофосфата, серной и азотной кислоты в определенном соотношении). В результате получились фракции гуминовых и фульвовых кислот, для которых исследователи провели полный элементный и биохимический анализы.

Результаты исследования продемонстрировали, что такой показатель, как содержание углерода — один из основных параметров полезности при создании добавок для повышения урожайности: в гуминовых кислотах, полученных из сапропели, он составляет около 28%. Тогда как аналогичные технологии, с помощью которых гуминовые кислоты сегодня активно синтезируют из древесины, угля и торфа, демонстрируют концентрацию углерода на уровне от 18 до 20%.

«Таким образом, мы предлагаем технологию получения более эффективного сырья для растениеводства закрытого и открытого грунта. Фонд сапропелевых месторождений в водоемах только Северо-Запада России очень велик, но к настоящему времени либо заброшен, либо еще слабо разработан. Его добыча представляет не только коммерческий интерес, но и во многих случаях служит природоохранным (экологическим) мероприятием, позволяющим очистить и углубить озерную ванну», — отмечает научный сотрудник лаборатории гидрохимии СПб ФИЦ РАН Святослав Лоскутов.

Исследование выполнено при поддержке Минобрнауки России. Результаты работы опубликованы в одном из международных изданий.