Пепел вулканов — новый источник удобрений
Ученые из итальянского Института по изучению наноструктурных материалов (CNR, Палермо) доказали, что вулканический пепел представляет собой многопитательное неорганическое удобрение, каталитический механизм действия которого объединяет микроэлементы, необходимые бактериальным ферментам для фиксации и предоставления растениям таких ключевых элементов, как азот, углерод, фосфор, сера и другие важные элементы. И именно каталитический механизм позволяет использовать относительно небольшие количества вулканического пепла для удобрения больших поверхностей почвы.
Давно известно, что избыток вулканического пепла можно использовать в качестве крупномасштабного сельскохозяйственного удобрения. В России имеются десятки разведанных месторождений вулканического пепла в Кабардино-Балкарии (на фото вверху), Магаданской области и на Камчатке. Однако преимущества этого природного материала до сих оставались плохо изученными, и пепел используется, в основном, для производства строительных материалов.
Как поясняют итальянские исследователи, вулканический пепел — значительная возможность для социально-экономического и экологического развития как для фермеров, так и для населения, проживающего вблизи действующих или спящих вулканов, и для более удаленных регионов, куда можно легко транспортировать пепел.
Ранее, в 2016 году, российские ученые установили, что вулканический пепел, если рассматривать его независимо от вулканических извержений, не содержит значительного количества доступных форм химических элементов, которые позволили бы рассматривать его как источник питательных элементов для живых организмов. Однако широкий спектр элементов, содержащихся в пепле в соотношениях, необходимых для эффективной жизнедеятельности, придает этим элементам каталитические свойства, которые регулируют питательный режим растений и могут быть использованы в сельском хозяйстве в сочетании с меньшим количеством традиционных удобрений для получения значительных (до 72%) прибавок урожая и улучшения качества сельскохозяйственной продукции. К таким выводам они пришли в результате первых в мире сельскохозяйственных экспериментов с картофелем и кормовыми травами, выращенными в почве, удобренной вулканическим пеплом Камчатки, в сочетании с традиционными минеральными удобрениями на охристых вулканических почвах.
В результате в разных вариантах полевого опыта были получены прибавки урожайности относительно фона: картофеля в 2014 г. – на 31–63, в 2017 г. – на 7–19, в 2018 г. – на 14–31%; тимофеевки луговой в 2015 г. – на 21–50%. Производственный опыт по выращиванию однолетних кормовых трав в 2016 г. показал увеличение урожайности на 32%. После снятия урожая в почвах установлено увеличение содержания подвижного фосфора (по Кирсанову) на 7–21%, подвижного калия – на 16–77%, отмечен рост степени насыщенности почв основаниями на 9–27%. Относительно фона установлено увеличение содержания подвижных (ацетатно-аммонийная вытяжка) форм Co (на 32%), Mn (на 29%), S (на 20%), Zn (на 23%) и Cu (на 8%). Кроме повышения урожайности агрокультур в кормовых травах отмечено увеличение содержания сырого протеина, в клубнях картофеля – содержания крахмала, улучшилась его устойчивость к заболеваниям.
Таким образом, российские месторождения вулканического пепла являются перспективными и дешевыми источниками получения различных видов минеральных удобрений.
Фото: Министерство природных ресурсов и экологии Кабардино-Балкарской Республики