Улучшены свойства торфа для выращивания растений с помощью добавления биоугля

МОСКВА, 26 января. /ТАСС/. Улучшить свойства торфа, применяемого для выращивания растений, могут биоугли из скорлупы кедровых орехов. К такому выводу пришли ученые Тюменского государственного университета (ТюмГУ), сообщили ТАСС в Минобрнауки РФ.

Исследователи использовали в качестве основного субстрата распространенный в Западной Сибири сфагновый верховой торф. В природе он подвержен деградации, что вызывает экологические проблемы, а в сельском хозяйстве является недостаточно продуктивным из-за низкой концентрации макро- и микроэлементов. Для улучшения свойств торфа к нему добавлялись биоугли из скорлупы кедровых орехов - местного для Сибири вторичного сырья. Это позволило значительно увеличить в субстрате концентрацию ключевых макроэлементов, таких как фосфор, калий и кальций.

"Наши исследования подтверждают перспективность активированного биоугля для повышения питательной ценности торфяных субстратов. Внесение биоугля в торфяной субстрат оказывает комплексное влияние на органическую и минеральную части сфагнового верхового торфа. Мы установили, что применение биоугля, особенно в активированной и измельченной форме, в концентрации 20% по объему приводит к увеличению содержания углерода в субстрате в 1,5-2 раза. Это способствует повышению его устойчивости к микробному разложению, формированию стабильного пула органического вещества и улучшению агрофизических характеристик, таких как плодородие, влагоудержание, аэрация и сорбционная способность по отношению к загрязнителям", - пояснил доцент Школы естественных наук и научный сотрудник X-BIO ТюмГУ Константин Пономарев.

Проведенный анализ показал значительное увеличение содержания калия, фосфора, кальция, магния, железа и кремния, а также микроэлементов (цинка и марганца) в субстрате при добавлении активированного биоугля. В то же время ученые выявили снижение концентрации меди и алюминия, что может благоприятно сказаться на росте растений. Концентрация тяжелых металлов была невысокой, например, концентрация хрома в торфяных субстратах с биоуглем не превышала 2 мг/кг, что подтверждает эффективность и экологическую безопасность использования биоуглей в качестве добавок к торфу. Однако, при внесении высоких доз биоугля снижается доступность азота для растений. Поэтому необходимо вносить дополнительный азот или применять биоуголь, предварительно насыщенный питательными элементами.

Перспективы применения

"Полученные результаты показывают, что применение биоугля является перспективной стратегией частичной замены традиционных торфяных субстратов, способствуя повышению их питательной ценности и снижению добычи и потребления этого медленно возобновляемого ресурса. Оптимизация дозировок и форм биоугля требуют дальнейшего изучения, однако, основываясь на полученных данных, наиболее рациональным представляется использование активированного измельченного биоугля в концентрации 10% по объему. Такой подход обеспечивает обогащение субстрата элементами питания при минимальном риске накопления потенциально токсичных соединений", - добавил Пономарев.

Работа проводилась в рамках госзадания "Научно-технические основы и прикладные решения ресурсоэффективной термической переработки органического сырья с получением продуктов с высокой добавленной стоимостью для энергетической, металлургической и сельскохозяйственной отраслей". Исследование состава торфяных субстратов выполнено при поддержке Российского научного фонда по проекту "Разработка высокопродуктивного субстрата с использованием биоугольных мелиорантов из термически переработанного органического сырья для выращивания микрозелени и овощной низкорослой продукции". Результаты опубликованы в Бюллетене Почвенного института им. В. В. Докучаева.