Forskare vid Tomsk Polytechnic University förbättrar tekniken för att få mineralgödsel genom att modifiera lermineralerna glaukonit och smektit, rapporterar universitetets officiella webbplats.
De utvecklade smarta gödselmedlen är miljövänliga, effektiva när de appliceras på jorden och har en "riktad" effekt. Tidigare har forskare bevisat möjligheten att använda mineraliska nanokompositer baserade på blandningar av traditionella näringsämnen med glaukonit och smektit som icke-traditionella tillsatser. Nu letar de efter de bästa sätten att introducera användbara komponenter i mineralernas kristallstruktur för att öka effektiviteten hos smarta gödselmedel.
Studiet av glaukonit och smektit som användbara material för jordbruksindustrin har utförts av specialister från TPU School of Natural Resources Engineering i åtta år. Detta ledde till skapandet av en ny vetenskaplig riktning inom området för icke-traditionella typer av mineralgödsel, som är baserad på ett tvärvetenskapligt förhållningssätt till användningen av lermaterial i jordbruket.
– Forskning om glaukonit och smektit som grund för kompositgödsel är mycket lovande. Gluakonit har en hög kaliumhalt och genom att tillsätta kväve och fosfor kan man få mineraler som innehåller de tre huvudsakliga näringsämnena för växternas tillväxt och utveckling. En viktig egenskap hos många lermineraler är deras goda svällningsförmåga, vilket kan ge högkvalitativ inkapsling av näringsämnen i deras struktur. På grund av detta leder "smarta" gödselmedel, till skillnad från traditionella, inte till ett överskott av kväveföreningar som påverkar miljön negativt. Det vill säga, de är mer miljövänliga”, förklarar Maxim Rudmin, docent vid institutionen för geologi vid TPU.
För att få smarta gödselmedel användes aktiveringsmetoden i olika typer av kvarnar. Under studiens gång valde forskare de optimala parametrarna för förhållandet mellan mineral och näringsämnen, samt tid och typ av aktivering för att erhålla kompositer med de nödvändiga egenskaperna.
"Vi ansåg glaukonit främst som en källa till kalium för växter. Mineralets distinkta granulära form bidrar till att förbättra jordens fysikalisk-mekaniska och fysikalisk-kemiska egenskaper. I synnerhet undviker detta en ökning av dess lerhalt. Smectit är ett fuktabsorberande mineral, dess modifiering kommer att öka "absorptionen" av näringsämnet för leverans till växter utan att försämra jordens filtreringsegenskaper. För att göra detta måste du arbeta med mineralers morfologi. Samtidigt är det viktigt att se till att när användbara element introduceras i mineralets kristallstruktur, kollapsar det inte, säger Maxim Rudmin.
Det antas att modifierade "smarta" gödselmedel kommer att ha en kontrollerad hastighet av kväveutsläpp.
Som en del av studien är det också planerat att identifiera och testa flernivåprinciper för att skapa multifunktionella gödselmedel från glaukonit och smektit. Att uppnå dessa resultat kommer att förlita sig på en förståelse av mineralogiska egenskaper och strukturella omvandlingar i olika stadier av en potentiell produktionscykel.