Ученые: глауконит может стать экологичной альтернативой калийным удобрениям в сельском хозяйстве

Ученые Томского политехнического университета изучают минерал глауконит, запасы которого на территории Томской области огромны, как экологически безопасную и эффективную альтернативу традиционным калийным удобрениям для сельского хозяйства. Их последние исследования показали, что удобрение почвы породой с высоким содержанием глауконита при ее минимальной механической обработке увеличивает урожайность пшеницы практически так же, как и традиционные удобрения. При этом глауконит не оставляет в почве вредных элементов, вроде хлора, и может «отдавать» в почву полезный для растений калий пролонгировано, то есть в течение нескольких сельскохозяйственных сезонов. Результаты исследования представлены в журнале Applied Clay Science (IF: 3,89; Q1). 

Глауконит — это глинистый минерал. Его использовали еще в Средневековье как источник красящего пигмента. В качестве удобрения глауконитовые породы интересны благодаря высокому содержанию калия — это один из трех основных нутриентов для сельхозкультур, наряду с азотом и фосфором. Основным источником калия являются калийные соли, представляющие собой соединения калия с хлором или сульфат-ионом. Эти элементы могут оказывать негативное воздействие на почву, например, хлор приводит к ее засолению. В глауконите такие элементы отсутствуют. Глауконит — безопасный алюмосиликатный минерал для почвы, который не наносит ей вреда.

В Томской области глауконитовые породы распространены среди вмещающих пород Бакчарского железорудного месторождения. По оптимистичным оценкам специалистов Томского политеха ресурсы глауконита составляют сотни млн тонн.

«Глауконитовые породы — это сопутствующие породы, по сути будущие отходы горной добычи, а запасы их огромны. Само Бакчарское месторождение является одним из крупнейших месторождений железной руды в России и мире, но оно пока не разрабатывается. И на наш взгляд, поиск дополнительных аргументов для начала его разработки очень важен.

В этом контексте глауконит, его коммерческий потенциал может стать еще одним голосом в пользу разработки всего месторождения, это должно повысить его привлекательность», — поясняет один из авторов исследования, доцент отделения геологии ТПУ Максим Рудмин .

В своем исследовании ученые использовали глауконит именно из Томской области. Они выдвинули предположение, что богатая глауконитом порода с минимальной механической обработкой — дроблением до состояния песка — может стать наиболее эффективной формой внесения его в почву в качестве удобрения.

«До этого мы тщательно изучили минерал, его физико-химические свойства, чтобы быть уверенными в безопасности его использования. Затем мы приступили к полевому эксперименту. На личном фермерском участке в специальные ячейки высадили пшеницу твердых сортов. Одни ячейки были контрольными — почву в них мы никак не удобряли. В другие внесли глауконитовую породу, в третьи — калийное удобрение с серой (сульфат калия). Результаты были показательными.

И глауконитовая порода, и сульфат калия дали прирост урожая около 20%. Разница между ними была буквально в 2% в пользу традиционного удобрения. О чем это говорит? Если результат настолько близок, то скорее всего какие-то дополнительные манипуляции с глауконитом, его серьезная обработка не целесообразны, его можно использовать в необработанном виде»,

— говорит ученый.

За глауконитом осталось еще одно важное преимущество. Исследовав почву, ученые обнаружили, что глауконит отдал не весь калий, а лишь четверть. В то время как удобрение полностью отдало в почву весь калий.

«Это значит, что глауконит после сбора урожая будет продолжать оказывать положительное воздействие на урожайность еще два-три посевных сезона. Это мы сейчас продолжаем наблюдать в своих экспериментах, — говорит Максим Рудмин. — Мы также тщательно отслеживали состояние самой почвы во время и после эксперимента. Здесь мы тоже отметили положительное влияние глауконита на ее свойства. Глауконит как природный сорбент способствует удержанию влаги в почве, это очень важно для засушливых районов».

В дальнейшем исследователи планируют работать с глауконитом не только из Томской области, но и других регионов страны, где этот минерал остается в качестве отходов после добычи руд.

Добавим, это исследование томские политехники проводили вместе с коллегами из Сибирского научно-исследовательского института сельского хозяйства и торфа, Томского госуниверситета, Института физики прочности и материаловедения СО РАН, ОАО «ТомскНИПИнефть» и Индийского института технологии (Бомбей). Работы была поддержана грантом Российского научного фонда и по Программе повышения конкурентоспособности ТПУ.

Бакчарское железорудное месторождение является одним из крупнейших проявлений железной руды в России и мире, находится на территории Бакчарского района Томской области в междуречье рек Андарма и Икса.