на электронную версию
журнала и новости
В последнее время в связи с переходом сельскохозяйственного производства на интенсивные, но ресурсосберегающие технологии возделывания культур всё больший интерес вызывает применение всевозможных регуляторов роста растений. С одной стороны их применение позволяет вести интенсивное производство продукции, а с другой - экономить ресурсы благодаря более полному их использованию.
Классификаций регуляторов роста множество, однако, одно можно сказать точно, что есть как природные стимуляторы, так и синтетические. А в свете экологизации всё большее количество производителей сельскохозяйственной продукции интересует природные, более органические препараты, к числу которых относится и класс препаратов на основе гуминовых кислот.
Так что же из себя представляют эти самые «загадочные» гуматы? Для начала НЕМНОГО ИСТОРИИ.
Около 50 лет назад в Херсонском университете Лидия Христева сделала важное открытие. Выделив из обычной почвы гуминовые кислоты в виде раствора их натриевых солей, она полила им растения и обнаружила, что они существенно ускорили свой рост, образуя мощную корневую систему. Так впервые была установлена биологическая активность гуматов. Вся дальнейшая научная деятельность проф. Лидии Христевой была посвящена этой проблеме. Она нашла способ выделения гуматов из украинских углей и вместе со своими учениками и сотрудниками провела десятки экспериментов на самых различных видах растений. Позднее к ним присоединились ученые Белоруссии, получавшие гуматы из торфа, Москвы, получавшие гуматы из бурых углей, Узбекистана и разных регионов нашей страны. Позднее аналогичные исследования начали проводить в Чехословакии, Италии и США.
Гуминовые вещества составляют специфическую группу высокомолекулярных темноокрашенных веществ, образующихся в процессе разложения органических остатков в почве путем синтезирования из продуктов распада и гниения отмерших растительных и животных тканей, то есть в процессе их гумификации. Количество углерода, связанного в гуминовых кислотах почв, торфа, углей, почти в четыре раза превосходит количество углерода, связанного в органическом веществе всех растений и животных на земном шаре. Но гуминовые вещества не просто отходы жизненных процессов, они являются естественными и важнейшими продуктами совместной эволюции минеральных веществ и растительного мира Земли.
В последние годы ученые выявили общие биохимические и экологические функции гуминовых веществ и их влияние на развитие растений. Среди важнейших можно выделить следующие:
• Аккумулятивная - способность гуминовых веществ накапливать долгосрочные запасы всех элементов питания, углеводов, аминокислот в различных средах;
•Транспортная - образование комплексных органоминеральных соединений с металлами и микроэлементами,которые активно мигрируют в растения;
• Регуляторная - гуминовые вещества формируют окраску почвы и регулируют минеральное питание, катионный обмен, буферность и окислительно-восстановительные процессы в почве;
• Протекторная - путем сорбции токсичных веществ и радионуклидов гуминовые вещества предотвращают их поступление в растения.
Совмещение всех этих функций обеспечивает повышенные урожаи и необходимое качество с/х продукции. Особенно важно подчеркнуть положительный эффект от действия гуминовых веществ при неблагоприятных условиях воздействия среды: низкие и высокие температуры, недостаток влаги, засоление, накопление ядохимикатов и наличие радионуклидов.
Неоспорима роль гуминовых веществ и как физиологически активных веществ. Они изменяют проницаемость клеточных мембран, повышают активность ферментов, стимулируют процессы дыхания, синтеза белков и углеводов. Они увеличивают содержание хлорофилла и продуктивность фотосинтеза, что в свою очередь создает предпосылки получения экологически чистой продукции.
Для получения высоких и устойчивых урожаев недостаточно надеяться на биологические возможности сельскохозяйственных культур, которые, как известно, используются лишь на 10-20%. Конечно необходимо использовать высокоурожайные сорта, эффективные приемы агро - и фитотехники, удобрения, но уже нельзя обойтись и без регуляторов роста растений, которые к концу двадцатого века играют уже не менее важную роль, чем пестициды и удобрения.
В связи с внедрением в растениеводство современных интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур проблема разработки технологии получения и применения адаптированных ростовых регуляторов приобретает большое значение, прежде всего, в зонах «рискованного» земледелия и зонах с интенсивным использованием земли, а также тепличных хозяйствах. При этом часто возникает необходимость стимуляции прорастания семян и повышения потенциальных возможностей сопротивления растений к неблагоприятным агроклиматическим условиям.
Эти обстоятельства обусловили достаточно активное развитие рынка предложений концентрированных гуминовых препаратов. Так на западном рынке гуминовые препараты являются биржевым продуктом и в последние годы объем их оптовых продаж увеличился на порядок.
Основным сырьем для промышленного получения гуминовых веществ до настоящего времени являются торф или уголь, из которых при взаимодействии с одновалентными катионами натрия, калия или аммония получают слабо концентрированные растворы солей гуминовых кислот. Эти растворы или концентрируются, или выпаривают до получения сухого продукта. Такая технология определяет высокую стоимость препарата по содержанию сухого вещества. Однако ещё в восьмидесятые годы специалистами Ленинградского Технологического Института были предложены, а во ВНИИГидролиз (г. Санкт-Петербург) и затем ЗАО (НПО) «РЭТ» продолжены разработки новых технологических принципов получения экологически чистых концентрированных солей гуминовых кислот путем окислительно-гидролитической деструкции многотоннажных побочных продуктов гидролизного (лигнин) или целлюлозно-бумажного производств (лигносульфонаты). Такие продукты содержат до 85% органических веществ, из которых 60-65% составляет лигнин, что и обуславливает их гумусообразующий потенциал, так как именно лигнин является начальным сырьем гумификации в почве. В природе процесс такой гумификации длится веками, а разработанная технология позволяет создать такие условия, при которых аналогичный процесс протекает за 1-2 часа.
Процесс окислительно-гидролитической деструкции лигносодержащего сырья и естественные процессы гумификации объединяют следующие признаки:
1.Часть органических веществ (20-40%) окисляется до двуокиси углерода, воды и низкомолекулярных органических кислот, основную часть которых составляют водорастворимые гумусовые кислоты - фульвовые.
2. Другая часть органических веществ трансформируется в темноокрашенные высокомолекулярные вещества, содержащие соли гуминовых кислот, которые могут быть выделены из раствора подкислением минеральной кислотой.
Элементный состав, ИК-спектры и другие физико-химические и биологические свойства выделенных минеральной кислотой веществ и природных гуминовых веществ идентичны. Все это подтверждает, что процесс окисления лигносульфонатов в щелочной среде моделирует процесс биохимического окисления и гумификации органических остатков, многократно ускоренного под действием температуры и давлении. Процесс окислительной деструкции лигносульфонатов направлен на получение комплекса высоко- и низкомолекулярных продуктов с накоплением низкомолекулярной водорастворимой части веществ, обладающих увеличенным содержанием кислородосодержащих групп и, как следствие этого, повышенной биологической активностью. Этот момент надо особенно подчеркнуть, так как именно низкомолекулярные гуминовые кислоты наиболее подвижны и являются надежными проводниками питательных веществ в растения.
Таким образом, основными преимуществами применения лигнинсодержащего сырья для получения гуминового препарата являются:
• неограниченные сырьевые ресурсы экологически чистого и стабильного (по элементному составу) сырья;
• возможность получения концентрированных препаратов;
• возможности организации непрерывного производственного цикла;
• возможности получения продукта без балластных компонентов с содержанием не менее 90% гуминовых веществ;
• наличие в составе сырья полезных для растения компонентов, которые и входят в состав удобрения как макрои микроэлементы;
• экологическая безопасность технологии и полное отсутствие отходов производства.
Одним из таких препаратов является лигногумат. Перед выводом продукции на рынок он прошел испытания на микробный и растительный тест в МГУ на кафедре химии почв под руководством проф. Д.С.Орлова и получил положительную оценку как эффективный гуминовый препарат. Также научно-практические испытания с положительными результатами проводились в Государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н.Прянишникова (ВНИИА), Санкт-Петербургском, Кубанском и Ставропольском государственных аграрных университетах, Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева, Северо-Кавказском НИИ сахарной свеклы и сахара, Всероссийском НИИ Сахарной свеклы и сахара (ВНИИСС), Краснодарском НИИ сельского хозяйства им. П.П. Лукьяненко Государственных центрах агрохимической службы «Ставропольский» и «Ленинградский», ФГУ станция агрохимической службы «Новгородская», ФГУ центр химизации и сельскохозяйственной радиологии «Брянский», Белгородском НИИ сельского хозяйства, ВНИИ льна и других научных центрах России.
За пределами России также был проведен ряд испытаний, а именно в НИИ кукурузы и сорго (Молдова), Институте почвоведения и агрохимии им. Н.А. Димо (Молдова), Институте почвоведения и агрохимии (Беларусь), НИИ Кормовых трав (Чехия), Чешском сельскохозяйственном университете, Испытательном Институте Картофеля (Чешская Республика), Частном Институте Биотехнологий «Радостим» (Германия) и многих других.
Лигногумат более чем на 90% состоит из натриевых или калиевых солей гуминовых веществ, из них органические вещества составляют 60-62%. Массовая доля высокомолекулярных гуминовых кислот, выделенных минеральной кислотой, составляет 70-85% от органики, а 15-30% составляют низкомолекулярные кислоты, большая часть которых состоит из фульвокислот. Как уже подчеркивалось, низкомолекулярные соединения гуминовых веществ обладают повышенным биостимулирующим действием на рост и развитие растений, им свойственна высокая миграционная подвижность в почве. Высокомолекулярные соединения при меньшей миграционной подвижности иневысоком биостимулирующем действии имеют повышенные сорбционные свойства связывания элементов по механизму комплексования, что снижает возможности попадания токсичных и вредных вещества в растение. Эти особенности лигногумата обеспечивают увеличение приспособляемости растений к пестицидному токсикозу и минеральной передозировке, а также позволяют уменьшить последствия стрессовых факторов (пересадки, засухи, переохлаждения). Способствует более качественной обработке семян протравителем, а листовой поверхности пестицидами, так как имеет свойства прилипателя.
Также было установлено, что он способствует увеличению всасывающей способности корневой системы растения, а вследствие ещё и её интенсивного развития, происходит усиленное потребление элементов питания. Таким образом, увеличивается процент усвоения питательных веществ из почвы и вносимых «золотых» удобрений.
Таким образом, высокое содержания гуминовых веществ с наличием солей фульвокислот, а также полезных мезо (сера, кальций, кремний) и микроэлементов и отличает лигногумат от гуматов из другого сырья, увеличивает его эффективность при использовании в сельском хозяйстве, даже при меньших дозах внесения.
В 1999 году гумат из лигносодержащего сырья под торговой маркой «Лигногумат» Марок А, АМ, Б, БМ, В прошел регистрацию в Госхимкомитете РФ, включен в Госреестр РФ (0045) как препарат для использования в сельском хозяйстве в качестве самостоятельного удобрения, или как компонента органоминерального удобрения.
Смотрите также
