Ученые предлагают использовать в сельском хозяйстве

УДК 631.87
ПРИМЕНЕНИЕ ДИАТОМИТА В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Use of diatomite in agriculture
Р. В. Садакова, магистрант Уральского государственного аграрного университета
(Екатеринбург, ул. Карла Либкнехта, 42)
Рецензент: М. Ю. Карпухин, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Аннотация
Статья повествует о возможности использования диатомита – природного минерального образования в сельском хозяйстве. Минералы кремния рассматривают как источник растворимого кремнезема, который играет важную роль в формировании плодородия почв, повышении продуктивности
растений и их устойчивости к болезням и вредителям. Указано, что при внесение в почвы диатомитов
увеличивает ее буферность и адсорбционные свойства, а также способствует снижению железной и
алюминиевой интоксикации растений, что особенно актуально для кислых почв. Известно крупнейшее в стране месторождения диатомитов в Ульяновской области. Есть оно и на Среднем Урале – в
Камышловском районе. В статье на основе анализа литературных и интернет источников отмечено
положительное влияние диатомитов на систему «почва-растение» – способствует улучшению аэрации почвы, лучшему развитию корневой системы растений, повышает активность почвенных организмов, вследствие чего повышается содержание доступных питательных элементов, повышает водоудерживающую способность почвы, активизирует защитные свойства, сокращает сроки начала
плодоношения культур. Показана возможность успешного использования диатомита в качестве подкормки в рационе крупного рогатого скота и птицы.
Ключевые слова: диатомит, кремнезем, природные минеральные образования, Камышловское
месторождение, применение. Сельское хозяйство, удобрение, преимущество, подкормка для животных и птицы.
Summary
Article narrates about possibility of use of diatomite – natural mineral education in agriculture. Minerals
of silicon consider as a source of soluble silicon dioxide which plays an important role in formation of fertility of soils, increase of efficiency of plants and their resistance to diseases and wreckers. It is specified that
when entering into soils of diatomites increases its buffer action and the adsorptive properties, and also promotes decrease in iron and aluminum intoxication of plants that is especially actual for sour soils. The largest
in the country of a field of diatomites in the Ulyanovsk region is known. There is it and on Central Ural
Mountains – in the Kamyshlovsky area. In article on the basis of the analysis literary and the Internet of
sources positive influence of diatomites on soil plant system is noted – promotes improvement of aeration of
the soil, the best development of root system of plants, increases activity of soil organisms owing to what the
maintenance of available nutritious elements raises, increases water-retaining ability of the soil, makes active
protective properties, reduces terms of the beginning of fructification of cultures. Possibility of successful
use of diatomite as top dressing in a diet of cattle and bird is shown.
Keywords: diatomite, silicon dioxide, natural mineral educations, Kamyshlovsky field, application. Agriculture, fertilizer, advantage, top dressing for animals and a bird.
На сегодняшний день такие природные минеральные образования как диатомиты находят широкое практическое применение в различных отраслях промышленности благодаря
высокой поглотительной способности, пористости, термостойкости и кислотоустойчивости.
Что касается сельского хозяйства, то У. Г. Дистановым было предложено два возможных
направления использования этих природных материалов: в качестве носителей и наполнителей пестицидов и для получения пролонгированных удобрений, как массы, предотвращающей слеживание тех же удобрений и ядохимикатов.
Диатомит относится к группе кремнеземистых пород, органогенного происхождения, образовавшихся из скорлупок диатомеи и спикул кремниевых губок. Диатомит – белая, светлосерая, очень легкая порода, состоящая из слабоцементированных частиц. Химический состав: окись кремния – 79,92 %, окись аллюминия – 6,58 %, окись железа – 3,56 %, окись рубидия – 1,37 %, окись магния – 0,98 %, окись кальция – 1,43 %, окись титана – 0,48 % и др.
Кроме того, в ряде публикаций упоминается об инсектицидном действии дустов кремнезема. Проведенные за последние десятилетия исследования, посвященные роли кремния и
его соединений в почвенных процессах, резко расширили круг возможных областей применения природных кремнеземов в этой отрасли. Минералы кремния рассматривают как источник растворимого кремнезема, который играет важную роль в формировании плодородия
почв, повышении продуктивности растений и их устойчивости к болезням и вредителям.
В. М. Дьяков и его коллеги ссылаются на опыт использования в качестве удобрений диатомитов, внесение которых в почву увеличивает ее буферность и адсорбционные свойства, а
также «способствует снижению железной и алюминиевой интоксикации растений», что особенно актуально для кислых почв. Однако механизм действия диатомитов и их участия в
почвенных процессах еще недостаточно изучен. На территории Ульяновской области разведаны и эксплуатируются в промышленных масштабах крупные месторождения этих кремнистых пород. В этом свете становится особенно интересной перспектива использования для
мелиорации почв местных диатомитов, по запасам которых наш регион занимает одно из
первых мест в СНГ и России.
Диатомит представляет собой не чистый силицит: помимо опалового кремнезема в нем
содержится глинистый и обломочный материал. Глинистые минералы, содержание которых
в породе может достигать 20 % и более, в определенном диапазоне значений рН среды могут
стать дополнительным источником подвижных форм алюминия и железа и таким образом
усугубить негативные явления, связанные с истощением буферной емкости почв. По содержанию в породе кислород, кремний, алюминий и железо занимают те же места, что и в почве. Общеизвестно, что реакция среды является одним из основных факторов, определяющим
поведение алюминия и железа в почвах.
На сегодняшний день все чаще говорят о применении в сельском хозяйстве новых, нетрадиционных методов повышения урожайности картофеля и овощей. И в первую очередь речь
ведут о диатомитах – осадочной горной породе, состоящей из раковинок диатомовых водорослей. Породу эту еще называют кизельгур, горная мука. Известно крупнейшее в стране месторождение диатомитов в Ульяновской области. Есть оно и на Урале – в Камышловском
районе.
Разрабатывает месторождение ООО «Уральская диатомитовая компания», до 2011 г. предприятие называлось ООО «Камышловский кирпичный завод». Ныне оно стало менять приоритеты, сосредоточившись на выпуске сорбентов, чему способствуют уникальные свойства
диатомитов. Помимо сорбентов – выпуск удобрений на основе диатомита. Диатомит, помимо того, что отличный сорбент, обладает свойством поддерживать влажность.
Если провести сравнение между диатомитом и традиционными удобрениями – азотными,
фосфорными, калийными, то последние – могут быть очень дорогими, одна тонна, например,
в Ульяновской области, может стоить до 20 тысяч рублей, а в Свердловской области и до
25 тысяч рублей и выше. Значит, каждый регион должен эффективно использовать местные
возможности. В частности, нетрадиционные минерально-сырьевые ресурсы. Это, прежде
всего, породы с высоким содержанием кремния: диатомиты, трепелы, опоки, цеолиты.
Их привлекательность для сельского хозяйства в том, что они способны удерживать в пахотном слое почвы влагу, элементы питания и медленно расходовать их в течение вегетации,
а также улучшать физико-химические свойства почвы. Кроме того, в своем составе они содержат калий, серу, фосфор, марганец. Например, если в наших регионах случилась засуха,
то внесенные диатомитовые удобрения дадут шанс не дать урожаю погибнуть на корню от
недостатка влаги.
Важно еще и то, что породы являются источником кремния. Он долгое время не привлекал внимание биологов, почвоведов и агрохимиков. И только в 1922 г. академик Вернадский
отнес кремний к элементам, безусловно, необходимым растениям, так как он выполняет
важные функции, в том числе повышает устойчивость растений к любым стрессам – болезни, вредители, насекомые, высокая и низкая температуры, тяжелые металлы и т. д. Но большая часть кремния недоступна растениям, так как он в основном находится в составе кристаллических минералов, растворимость которых очень мала. Подвижный кремний становится дефицитным элементом питания растений, вот потому и появляется необходимость в
кремниевых удобрениях. В прошлом веке уделялось большое внимание изучению кремниевых удобрений и роли этого элемента для растений, в том числе свердловскими учеными Рочевым, Барсуковой, Швейкиной. В 70-е годы прошлого столетия в нашей стране неоднократно ставился вопрос о производстве кремниевых удобрений.
Результаты более чем 10-летних исследований ульяновских ученых показали высокую
эффективность диатомита при возделывании овощных, зерновых и пропашных культур.
Прибавка урожайности в среднем за 3-4 года составляла: озимой пшеницы 9–25 %, яровой
пшеницы – 9–15 %, ячменя – 30–52 %, картофеля – 39–42 %, огурцов – 20 %, томатов – 13 %,
моркови – 14 %, свеклы – 13 %. При этом улучшалось качество продукции: содержание
клейковины в зерне пшеницы повышалось на 2,4–3,3 %, витамина С и крахмала в клубнях
картофеля на 5,5 и 4,4 % (абсолютные значения).
Внесение в почву диатомита способствовало получению экологически более безопасной
продукции: накопление нитратов снижалось до 15–20 %, поступление тяжелых металлов до
трех раз и более.
Секрет эффективности диатомита в качестве удобрения в комплексном положительном
влиянии его на свойства и режимы почв и в целом на систему «почва–растение»:
 диатомит способствует улучшению аэрации почвы и лучшему развитию корневой системы растения;
 благоприятно влияет на активность почвенных организмов, что приводит к повышению
содержания в пахотном слое доступных растениям элементов питания (в том числе и кремния);
 способствует, благодаря высокой пористости, повышению водоудерживающей способности почвы и экономному расходованию влаги в течение вегетации сельскохозяйственных
культур;
 обладает защитными свойствами: поражаемость грибными заболеваниями томатов
снижалась на 80 %, повышалась устойчивость стеблей зерновых культур к полеганию;
 сокращает сроки начала плодоношения культур (картофеля, огурцов, томатов на 10–
14 дней) и т. д.
Приведенные данные подтверждаются исследованиями ученых УрГАУ проводимые в последние годы под руководством М. Ю. Карпухина на картофеле и овощных культурах в условиях Среднего Урала.
Таким образом, диатомит является многофункциональным, высокоэффективным, экологически безопасным удобрением длительного действия. Его можно использовать как в чистом виде, так и совместно с макро и микроэлементами, птичьим пометом, биопрепаратами, в
том числе для производства новых видов удобрений на его основе.
Диатомит также используется в кормах для животных
Сотрудниками УрГАУ было изучено влияние диатомита на молочную продуктивность
коров в условиях Урала. В результате опытов было установлено, что добавление в рацион
коров 2 % диатомита обеспечивает лучшую перевариваемость питательных веществ корма,
повышает молочную продуктивность на 10,9 %.
Использование этой подкормки в рацион птицы способствовало увеличению перевариваемости питательных веществ: органического вещества – на 6,22 %; протеина – на 17,26 %;
клетчатки – на 24,03 %; жира – на 15,8 %. Следует отметить, что диатомиты способствовали
повышению сохранности птицы. В опытных группах этот показатель возрастал, в среднем,
на 3,3–5,2 %, по сравнению с контролем.
Установлено, что включение диатомита в рацион кур-несушек улучшало упругую деформацию и толщину скорлупы, снижало процент боя яиц. Введение в рационы диатомита оказало положительное влияние на инкубационные показатели племенных яиц. Количество замерзших эмбрионов было более низким в группах, где птица получила 5-6 % добавки диатомита. По выводимости яиц и выводу цыплят опытные группы превосходили контрольную на
2,4-3,4 % и 2,3-2,8 % соответственно.
Библиографический список
1. Айлер Р. Химия кремнезема. В 2 ч. М. : Мир, 1982. Ч. 2. 706 c.
2. Боброва Е. К., Бобров А. А. Минеральные новообразования диоксида кремния в растениях и почве // Минералогия и жизнь: биоминеральные взаимодействия. Сыктывкар: Ин-т
геологии Коми, 1996. С. 50.
3. Ермолаев А. А. Кремний в сельском хозяйстве. М. : Линф, 1992. 256 с.
4. Дьяков В. М., Матыченков В. В., Чернышев В. А., Аммосова Я. М. Использование соединений кремния в сельском хозяйстве // Актуальные вопросы химической науки и технологии и охраны окружающей среды. Вып. 7. М. : НИИТЭХИМ, 1990. 32 с.
5. Карпухин М. Ю. Эффективность использования диатомита в качестве удобрения при
возделывании моркови в условиях Среднего Урала // Аграрный вестник Урала. 2014. № 1.
С. 17–19.
6. Карпухин М. Ю. Влияние диатомита Камышловского месторождения на качество клубней картофеля в хозяйствах Свердловской области // Аграрный вестник Урала. 2014. № 2.
С. 17–19.
7. Карпухин М. Ю. Влияние диатомита Камышловского месторождения на биохимический состав столовых корнеплодов // Аграрный вестник Урала. 2014. № 3. С. 60–62.
8. Карпухин М. Ю. Эффективность использования диатомита в качестве удобрения при
возделывании картофеля на Среднем Урале // Аграрное образование и наука. 2014. № 1.
9. Карпухин М. Ю. Эффективность диатомита Камышловского месторождения Свердловской области в качестве субстрата для выращивания овощных культур // Актуальные проблемы развития биотехнологий. Екатеринбург : Уральское аграрное издательство, 2013.
С. 98–101.
10. Карпухин М. Ю. Эффективность использования диатомита как удобрения при возделывании белокочанной капусты в условиях Среднего Урала // Аграрное образование и наука.
2013. № 4.
11. Карпухин М. Ю. Двупольный интенсивный севооборот для выращивания картофеля
на Среднем Урале // Аграрный вестник Урала. 2009. № 12. С. 45–47.
12. Карпухин М. Ю. Производство программируемых урожаев овощей и картофеля на
Среднем Урале. Екатеринбург : УрГСХА. 2008. 200 с.
13. Орлов Д. С. Химия почв. М. : Изд-во МГУ, 1992. 400 с.
14. Симонов Г. А. Органо-минеральные комплексы почв – проблемы диагностики // Минералогия и жизнь: биоминеральные взаимодействия. Сыктывкар : Ин-т геологии Коми,
1996. С. 62–63.
15. Карпухин М. Ю., Романчук А. В. [и др.]. Способ выращивания картофеля и овощей в
условиях Среднего Урала : патент на изобретение. № 2529900.