title: Χρήση αργίλων στην παρασκευή λιπασμάτων αργής αποδέσμευσης θρεπτικών συστατικών σε εδάφη
Creators: name: Νανου Μαρια
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2019

description: Τα λιπάσματα παίζουν καθοριστικό ρόλο στον τομέα της γεωργικής παραγωγής διότι παρέχουν βασικά θρεπτικά συστατικά τα οποία είναι απαραίτητα τόσο για το έδαφος όσο και για την σωστή ανάπτυξη και απόδοση των καλλιεργειών. Λαμβάνοντας υπόψην τις παραμέτρους της ορθολογικής λίπανσης επιτυγχάνεται αύξηση της παραγωγής, βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων, μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων, μείωση των δαπανών κόστους καθώς και κάλυψη της ζήτησης τροφίμων σε ολόκληρο το κόσμο.
Στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία χρησιμοποιήθηκαν δυο είδη λιπασμάτων, ένα οργανικό (κομπόστ) και ένα ανόργανο (φωσφορικό κάλιο) τα οποία σε συνδυασμό με αργιλικά υλικά έχουν ως στόχο τη δημιουργία λιπασμάτων αργής απελευθέρωσης των θρεπτικών συστατικών. Χάρη στα λιπάσματα αργής απελευθέρωσης τα θρεπτικά συστατικά απελευθερώνονται ανάλογα με το ρυθμό ανάπτυξης των φυτών, με στόχο την ελεγχόμενη απελευθέρωση των θρεπτικών συστατικών του εδάφους. Επιπλέον, παρέχουν θρεπτικές ουσίες στις ρίζες των φυτών για μεγάλο χρονικό διάστημα με αποτέλεσμα οι καλλιέργειες να γονιμοποιούνται λιγότερο συχνά και αποτρέπουν τα θρεπτικά συστατικά να εξέλθουν σε υδάτινες οδούς μειώνοντας την πιθανότητα ρύπανσης των υδάτων και πιθανά φαινόμενα ευτροφισμού.
Τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν για την εκτέλεση της παρούσας διατριβής, είναι κομπόστ από τη ΔΕΔΙΣΑ Χανίων, φωσφορικό κάλιο της εταιρίας Sigma Aldrich και τρία αργιλικά πετρώματα, καολίνης, μπεντονίτης και παλιγκορσκίτης. Αφού λειοτριβήθηκαν, σε μέγεθος κάτω των 63 μm, πραγματοποιήθηκε ορυκτολογική ανάλυση με τη μέθοδο περιθλασιμετρίας ακτίνων-Χ (XRD) και χημική ανάλυση με τη χρήση φασματομετρίας  ακτίνων-Χ φθορισμού (XRF). Στη συνέχεια, εφόσον το κομπόστ και το φωσφορικό κάλιο ομοιογενοποιήθηκαν στον πλανητικό σφαιρόμυλο του εργαστηρίου Εμπλουτισμού, του Πολυτεχνείου Κρήτης, πραγματοποιήθηκαν τα κινητικά πειράματα, τα οποία περιελάμβαναν οχτώ διαφορετικά είδη δειγμάτων δηλαδή, κομπόστ, κομπόστ με καολίνη, κομπόστ με παλιγκορσκίτη, κομπόστ με μπεντονίτη, φωσφορικό κάλιο, φωσφορικό κάλιο με καολίνη, φωσφορικό κάλιο με παλιγκορσκίτη και φωσφορικό κάλιο με μπεντονίτη και τοποθετήθηκαν σε οριζόντιο αναταράκτη για 30 ημέρες. Το τελευταίο στάδιο της πειραματικής διαδικασίας, περιελάμβανε πειράματα στηλών στις οποίες τοποθετήθηκαν εννέα διαφορετικά δείγματα, που αποτελούνταν  από έδαφος και κομπόστ, έδαφος, κομπόστ και καολίνη, έδαφος, κομπόστ και παλιγκορσκίτη, έδαφος, κομπόστ και μπεντονίτη, έδαφος και φωσφορικό κάλιο, έδαφος, φωσφορικό κάλιο και καολίνη, έδαφος, φωσφορικό κάλιο και μπεντονίτη και έδαφος, φωσφορικό κάλιο και παλιγκορσκίτη. Η συγκεκριμένη πειραματική διαδικασία προσομοίωσε την μέση ετήσια βροχόπτωση της περιοχής των Χανίων, με χρήση 420 ml συνθετικής βροχής και διήρκησε 42 ώρες. Μετά το τέλος των πειραμάτων προσδιορίστηκαν οι συγκεντρώσεις καλίου, μαγνησίου και φωσφόρου σε φασματοφωτόμετρο ατομικής απορρόφησης Perkin Elmer Analyst 100 και το φασματοφωτόμετρο απορρόφησης Hach 4000 DR/U του εργαστηρίου Γεωχημείας.
Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της πειραματικής διαδικασίας, η χρήση του καολινίτη, μπεντονίτη και παλυγκορσκίτη στα λιπάσματα συντελεί στην αργή απελευθέρωση των θρεπτικών συστατικών, φωσφόρου, καλίου και μαγνησίου συγκριτικά με το απλό έδαφος ή τα λιπάσματα χωρίς ορυκτά. Στα κινητικά πειράματα, για τα ορυκτά λιπάσματα με κομπόστ, χαμηλότερη αποδέσμευση καλίου είχε το κομπόστ με παλυγκορσκίτη, χαμηλότερη αποδέσμευση μαγνησίου είχε το κομπόστ με καολίνη και χαμηλότερη αποδέσμευση φωσφόρου το κομπόστ με μπεντονίτη. Στα ορυκτά φωσφορικά λιπάσματα, αντίστοιχα, χαμηλότερη αποδέσμευση καλίου και μαγνησίου είχε το φωσφορικό κάλιο με μπεντονίτη ενώ χαμηλότερη απελευθέρωση φωσφόρου έχει το φωσφορικό κάλιο με καολίνη. Στα πειράματα με στήλες τη χαμηλότερη αποδέσμευση καλίου και μαγνησίου είχε το κομπόστ με παλιγκορσκίτη ενώ τη χαμηλότερη αποδέσμευση φωσφόρου έχει το κομπόστ με καολίνη. Τέλος, στα ορυκτά φωσφορικά λιπάσματα, τη χαμηλότερη αποδέσμευση καλίου έχει το φωσφορικό κάλιο με παλιγκορσκίτη, ενώ τη μικρότερη αποδέσμευση μαγνησίου και φωσφόρου είχε το φωσφορικό κάλιο με καολίνη. Επομένως, η χρήση των αργιλικών ορυκτών είχε ως αποτέλεσμα τη δημιουργία αξιόπιστων   λιπασμάτων αργής απελευθέρωσης των θρεπτικών συστατικών τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη της γεωργικής παραγωγής και κατ’ επέκταση των καλλιεργειών.