Перспективы использования цеолита в растениеводстве

Эффективное растениеводство

УДК 631.8 Л.М.-Х. Биккинина И.А. Яппаров М.М. Ильясов Р.Р. Газизов И.М.Суханова Н.Л. Шаронова

Татарский НИИАХП ФИЦ КазНЦ РАН

№2 март 2019

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦЕОЛИТА В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ

Исследованиями ученых доказана эффективность и безопасность применения в сельскохозяйственном производстве природного цеолита [1, 2, 3]. Специфические особенности агроруды: активные адсорбционные и ионообменные свойства, значительная емкость поглощения (100-300 мг-экв./100 г), способность к обратной дегидратации, а также наличие в химическом составе калия, фосфора, кальция, магния и ряд микроэлементов, предполагает использование цеолитсодержащей породы для улучшения физико-химических свойств почвы и получения экологически безопасной продукции растениеводства.

Для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур, первостепенной задачей является создание оптимальных условий питания, улучшение водоснабжения, воздушного режима почвы. Цеолиты могут в почве регулировать режим минерального питания растений. У них высокая сорбци-онная способность к катиону аммония, они мобилизуют почвенные фосфаты в более доступные формы, существенное повышение наблюдается и в количестве обменного калия. Цеолитсодержащие породы положительно влияют и на водоудерживающую способность почвы [3]. Следовательно, при благоприятном сочетании всех факторов жизни растений получают максимальную их продуктивность.

Стремительное накопление экспериментального материала в области применения нанотехнологий стимулировало на создание новых инновационных форм минеральных удобрений, а также разработки приемов, способов и технологий их применения в различных отраслях сельского хозяйства.

Учитывая специфические полезные свойства природных агроминералов, перспективным направлением является получение на их основе наноструктур-ных материалов. Коллективом авторов было получены и изучены структура и физико-химические свойства наноструктурных агроминералов, размером менее 100 нм, которые обладали новыми, специфическими свойствами по сравнению с макроаналогами [4, 5].

Исследования, проведенные Н.Ш. Хисамутдино-вым (2014), указывают на эффективность использования нанофосфоритного удобрения (НВФС), изготовленного из фосфоритного сырья, при заделке в почву (0,1-10,0 т/га) и при предпосевной обработке семян (0,25-1,25 кг/т). Повышение зеленой массы кукурузы составило на 25,0-45% и 29,0-41,0% соответственно к фону [6].

По данным А.Х. Яппарова (2015), применение на-ноструктурного цеолита способствовало улучшению агрохимических и биологических свойств серой лесной среднесуглинистой почвы [7]. При этом изменения, происходящие в исследуемой почве, а также прибавки зерна, полученные под влиянием обычного природного цеолита, были сопоставимы при расходе наноструктурного цеолита в 150 раз меньше. Аналогичные исследования, проведены в полевых условиях Рязанской области. Достоверные прибавки урожая яровой пшеницы и столовой свеклы в результате предпосевной обработки семян нано-размерными металлами (железо, кобальт и медь) составили 35 и 30% соответственно [8].

Таким образом, исследования многих авторов выявлено стимулирующее влияние биологически активных наноудобрений на рост и развитие сельскохозяйственных растений. Основным преимуществом таких удобрений является возможность использования их в низких дозах.

www.agroyug.ru

Целью исследований являлось изучение влияния наноструктурной цеолитсодержащей породы (НЦСП) на рост и развитие гречихи.

Вегетационный опыт с гречихой (Рэдоругит езсШепШт) сорта Черемшанка был заложен на серой лесной среднесуглинистой почве по схеме: 1) контроль; 2) минеральные удобрения - Ы60Р60К60; 3) Мб0РбЛ0 + НЦСП 0,3%; 4) Мб0РбЛ0 + НЦСП 0,4%; 5) N^60 + НЦСП 0,5%.

Агрохимические показатели почвы: гумус - 3,6% рНсол. - 5,5, сумма поглощенных оснований -17,8 мг-экв./100 г почвы, Р2О5 - 195,0 мг/кг, К2О -102,0 мг/кг почвы.

НЦСП изготовлен из цеолитсодержащей породы Татарско-Шатрашанского месторождения Республики Татарстан в результате обработки руды ультразвуковым диспергатором (УЗУ-0,25) мощностью 80 Вт при частоте 18.5 кГц с амплитудой колебаний ультразвукового волновода 5 мкм [7].

В период роста и развития гречихи проводили листовые обработки растений с применением НЦСП в концентрациях раствора 0,3; 0,4 и 0,5%. Опрыскивания культуры осуществляли трехкратно в фазы появления первых настоящих листьев, ветвления и перед массовым цветением.

В качестве минеральных удобрений использовали сложное удобрение - азофоску ^60Р60К60) .

Оценка морфометрических параметров растений гречихи в период роста и развития выявили существенные различия по высоте стебля. Удобрение почвы азофоской способствовало увеличению длины стебля на 11,0 см по сравнению с контрольной группой растений.

Наибольшую вегетативную массу и лучшее ветвление отмечали у растений, обработанных НЦСП. Высота стебля составляла в диапазоне от 66,0 см до 75,0 см по сравнению с фоном. Прирост стебля в длину от листовых обработок НЦСП составил: при 0,3% - 17,0 см, 0,4% - 13,0 см, 0,5% - 8,0 см к фону (таблица).

Таблица - Влияние НЦСП на биометрические показатели растений гречихи

Эффективное растениеводство

Вариант

О S

и z

2 £

со t

е-2 2

ф о Ф S Q.X 2 о Ж

S 1- S И СО X

I «О

ф to rn S Ч О

аи

X ю

Контроль 47,0 0,4 75,0

N60P60K60 - фон 58,0 0,4 86,6

W60 + НЦСП 0,3% 75,0 0,4 103,3

N^Ac + НЦСП, 0,4% 71,0 0,5 96,6

N^Ac + НЦСП, 0,5% 66,0 0,7 93,3

В фазу массового цветения у растений, обработанных НЦСП 0,4 и 0,5%, отмечали прирост стебля в толщину, увеличение диаметра второго нижнего междоузлия составило на 0,1 и 0,3 см соответственно в сравнении с фоном. Аналогичных изменений у группы растений при обработке НЦСП в меньшей (0,3%) концентрации не наблюдали.

Применение НЦСП способствовало повышению у опытной гречихи надземной биомассы -

на 19,3; 11,5 и 7,7% соответственно дозам 0,3; 0,4 и 0,5% относительно фона. Следует отметить, что листовые обработки НЦСП в максимальной (0,5%) концентрации вещества оказывало некоторое угнетающее влияние, вызванное замедлением роста и снижением надземной массы. При этом по высоте стебля и биомассе растения гречиха превосходили фоновые и контрольные растения.

Проведенным исследованием установлено стимулирующее влияние НЦСП на процессы метаболизма, происходящие в растениях гречихи. Листовые обработки НЦСП способствовали изменению надземной части культуры - улучшению ростовых процессов, множественному ветвлению и, как следствие, наращиванию биомассы.

Та ким образом, стимул и рующий эффект НЦСП был связан с активацией ростовых процессов за счет входящих в его состав биогенных макро- и микроэлементов, в частности фосфора, наиболее востребованного в периоды интенсивного роста и развития культуры. Эффективность НЦСП объясняется взаимодействием с растениями на клеточном уровне.

Опытные растения отличались большей устойчивостью к стрессовым климатическим условиям. По-нашему мнению, это объясняется присутствием в цеолите кремния, который оказывал влияние на изменения структуры гречихи в период формирования скелетной части. С этой позиции использование НЦСП целесообразно рассматривать как кремнийсодержащее удобрение.

Литература

1. Алиев Ш.А., Ишкаев Т.Х., Яппаров А.Х. Научное обоснование применения местных агроруд в качестве удобрений в земледелии среднего Поволжья // Казань: Центр инновационных технологий, 2009. С. 202-203.

2. Ежков В.О. Особенности морфологии некоторых органов цыплят бройлеров при применении разных доз цеолитсодержащих кормовых добавок // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. Казань. Т. 190. - 2006. - С.34.

3. Сушеница Б.А. Фосфатный уровень почв и его регулирование. М.: Колос, 2007. 376 с.

4. Яппаров А.Х., Алиев Ш.А., Яппаров И.А. и др. Научное обоснование получения наноструктурных и нанокомпозитных материалов и технологии их использования в сельском хозяйстве // Казань: Центр инновационных технологий, 2014. 304 с.

5. Ежков В.О., Яппаров А.Х., Нефедьев Е.С. и др. Наноструктурные минералы: получение, химический и минеральный составы, структура и физико-химические свойства// Вестник Казанского технологического университета. Казань, 2014. Т.17. № 11. С. 41-44.

6. Хисамутдинов Н.Ш., Яппаров И.А., Шаронова Н.Л., Дегтярева И.А., Биккинина Л.М.-Х. Влияние наноструктурной водно-фосфоритной суспензии на биологическую активность и агрохимические показатели почвы при выращивании кукурузы на зеленую массу // АПК: Достижения науки и техники, 2014. №3. С. 23-26.

7. Яппаров А.Х., Биккинина Л.М.-Х., Яппаров И.А., Алиев Ш.А., Ежкова А.М., Ежкова В.О., Р.Р., Газизов Р.Р. // Почвоведение. 2015. № 10. С. 1267-1276.

8. Кузьмин Н.А. Семеноводство и элементы сортовой агротехники основных полевых культур // Учебное пособие. - Рязань: РГСХА, 2003. - 228 с.