"Умные" удобрения из отходов горнодобычи предотвратят отравление среды

Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Clay Science.

Применение традиционных удобрений на основе азота, по словам ученых, сопровождается утечками этого вещества, что отрицательно влияет на качество почвы и воды. Решить эту проблему помогает использование "умных" удобрений с фиксированной скоростью выделения азота.

По словам исследователей, подобные сложные удобрения состоят из азотосодержащей части и сдерживающих высвобождение азота стабилизаторов, которыми обычно выступают полимеры. Ученые ТПУ предложили использовать для той же цели филлосиликаты — глинистые минералы со слоистой структурой, которые дешевле полимеров в среднем в 1,5-3 раза.

"Мы определили интервалы активации, на которых происходит вхождение азотных соединений в структуру филлосиликатов, а также описали последующие изменения остаточного азота, формирующего пленки на минеральных частицах. В результате мы получили продукт с двумя видами азота, каждый из которых будет иметь свою скорость высвобождения в почве", — рассказал доцент отделения геологии ТПУ Максим Рудмин.

Специалисты ТПУ изучили смеси на основе двух глинистых минералов, смектита и глауконита, с мочевиной — распространенным питательным компонентом удобрений. Для исследования были выбраны экологичные и дешевые минералы, которые зачастую складируются как отходы горного производства, отметили ученые.

Смектит, по словам ученых ТПУ, отличается хорошей способностью к набуханию, что обеспечивает качественную инкапсуляцию азота. Глауконит же является не только эффективным стабилизатором, но и дополнительным источником калия для растений.

"Мы использовали как известный метод активации в планетарной мельнице, так и менее известный, но более дешевый метод активации в кольцевой мельнице. Исследование позволило подобрать оптимальные параметры — соотношение минерала и нутриента, время и вид активации — для получения композитов с требуемой структурой", — сообщил Рудмин.

Исследование проводилось совместно со специалистами Тюменского государственного университета. В дальнейшем коллектив ученых планирует продолжить разработку "умных" удобрений на основе глинистых минералов. Исследование проводилось в рамках совместного проекта Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) и Департаментом науки и технологии Правительства Индии, № 19-55-45002.