Глинистый ил: Глинистый ил из озер повысит урожайность сельхозкультур

Глинистый ил из озер повысит урожайность сельхозкультур


Органические озерные отложения (сапропель) могут стать источником для создания препаратов, повышающих урожайность сельхозкультур. Полученные из них гумусовые кислоты оказались по основным характеристикам лучше существующих аналогов, которые выделяют из древесины, угля или торфа. Новый метод получения кислот из сапропеля разработали исследователи из Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН (СПб ФИЦ РАН).


Сапропель (греч. «глинистый ил») представляет собой донные отложения, которые образуются из останков различных живых организмов (растений и планктона). Эти вещества обладают рядом свойств, которые оказывают положительное влияние на продуктивность сельскохозяйственных культур. Польза сапропеля заключается в том, что он содержит ряд важных органических соединений разнообразной химической природы для улучшения метаболизма растений и питания микроорганизмов в почве, среди которых — гуминовые кислоты и фульвокислоты. В их составе — витамины, микроэлементы и прочие биологически активные вещества гормоноподобного типа. По данным ученых СПб ФИЦ РАН, только в озерах Новгородской области по предварительным данным находится более 3 млн кубометров сапропеля, в Ленинградской области — почти 2 млн, в Псковской области — более 8 млн.


Однако необработанные донные отложения могут создать особую пленку, которая препятствует проникновению в землю кислорода. Это приводит к деградации растений, а местность начинает заболачиваться. Поэтому для эффективного использования сапропелей нужно проводить их тщательную очистку от различного рода примесей.


«Мы разработали методику, которая позволила провести очистку сапропелей и выделить две фракции органических соединений — гуминовых и фульвовых кислот. Сегодня эти вещества широко применяются в качестве основы для биодобавок, повышающих урожайность растительных симбиокультур», — рассказывает младший научный сотрудник СПб ФИЦ РАН Ян Пухальский.


Для выделения полезных веществ из собранных в экспедициях ученых СПб ФИЦ РАН образцов сапропеля исследователи разработали специальную технологию. Сначала пробы были очищены от примесей с помощью созданной учеными ультразвуковой установки. Затем лишние компоненты отделялись с использованием последовательной серии кислотно-щелочной экстракции (ученые применяли смесь пирофосфата, серной и азотной кислоты в определенном соотношении). В результате получились фракции гуминовых и фульвовых кислот, для которых исследователи провели полный элементный и биохимический анализы.


Результаты исследования продемонстрировали, что такой показатель, как содержание углерода — один из основных параметров полезности при создании добавок для повышения урожайности: в гуминовых кислотах, полученных из сапропели, он составляет около 28%. Тогда как аналогичные технологии, с помощью которых гуминовые кислоты сегодня активно синтезируют из древесины, угля и торфа, демонстрируют концентрацию углерода на уровне от 18 до 20%.


«Таким образом, мы предлагаем технологию получения более эффективного сырья для растениеводства закрытого и открытого грунта. Фонд сапропелевых месторождений в водоемах только Северо-Запада России очень велик, но к настоящему времени либо заброшен, либо еще слабо разработан. Его добыча представляет не только коммерческий интерес, но и во многих случаях служит природоохранным (экологическим) мероприятием, позволяющим очистить и углубить озерную ванну», — отмечает научный сотрудник лаборатории гидрохимии СПб ФИЦ РАН Святослав Лоскутов.


Исследование выполнено при поддержке Минобрнауки России. Результаты работы опубликованы в одном из международных изданий.

Глинистый ил из озер повысит урожайность сельхозкультур

Органические озерные отложения (сапропель) могут стать источником для создания препаратов, повышающих урожайность сельхозкультур. Полученные из них гумусовые кислоты оказались по основным характеристикам лучше существующих аналогов, которые выделяют из древесины, угля или торфа. Новый метод получения кислот из сапропеля разработали исследователи из Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН (СПб ФИЦ РАН).

Сапропель (греч. «глинистый ил») представляет собой донные отложения, которые образуются из останков различных живых организмов (растений и планктона). Эти вещества обладают рядом свойств, которые оказывают положительное влияние на продуктивность сельскохозяйственных культур. Польза сапропеля заключается в том, что он содержит ряд важных органических соединений разнообразной химической природы для улучшения метаболизма растений и питания микроорганизмов в почве, среди которых — гуминовые кислоты и фульвокислоты. В их составе — витамины, микроэлементы и прочие биологически активные вещества гормоноподобного типа. По данным ученых СПб ФИЦ РАН, только в озерах Новгородской области по предварительным данным находится более 3 млн кубометров сапропеля, в Ленинградской области — почти 2 млн, в Псковской области — более 8 млн.

Однако необработанные донные отложения могут создать особую пленку, которая препятствует проникновению в землю кислорода. Это приводит к деградации растений, а местность начинает заболачиваться. Поэтому для эффективного использования сапропелей нужно проводить их тщательную очистку от различного рода примесей.

«Мы разработали методику, которая позволила провести очистку сапропелей и выделить две фракции органических соединений — гуминовых и фульвовых кислот. Сегодня эти вещества широко применяются в качестве основы для биодобавок, повышающих урожайность растительных симбиокультур», — рассказывает младший научный сотрудник СПб ФИЦ РАН Ян Пухальский.

Для выделения полезных веществ из собранных в экспедициях ученых СПб ФИЦ РАН образцов сапропеля исследователи разработали специальную технологию. Сначала пробы были очищены от примесей с помощью созданной учеными ультразвуковой установки. Затем лишние компоненты отделялись с использованием последовательной серии кислотно-щелочной экстракции (ученые применяли смесь пирофосфата, серной и азотной кислоты в определенном соотношении). В результате получились фракции гуминовых и фульвовых кислот, для которых исследователи провели полный элементный и биохимический анализы.

Результаты исследования продемонстрировали, что такой показатель, как содержание углерода — один из основных параметров полезности при создании добавок для повышения урожайности: в гуминовых кислотах, полученных из сапропели, он составляет около 28%. Тогда как аналогичные технологии, с помощью которых гуминовые кислоты сегодня активно синтезируют из древесины, угля и торфа, демонстрируют концентрацию углерода на уровне от 18 до 20%.

«Таким образом, мы предлагаем технологию получения более эффективного сырья для растениеводства закрытого и открытого грунта. Фонд сапропелевых месторождений в водоемах только Северо-Запада России очень велик, но к настоящему времени либо заброшен, либо еще слабо разработан. Его добыча представляет не только коммерческий интерес, но и во многих случаях служит природоохранным (экологическим) мероприятием, позволяющим очистить и углубить озерную ванну», — отмечает научный сотрудник лаборатории гидрохимии СПб ФИЦ РАН Святослав Лоскутов.

Исследование выполнено при поддержке Минобрнауки России. Результаты работы опубликованы в одном из международных изданий.

Источник: Минобрнауки России.

Различные типы почвы — песок, ил, глина и суглинок

🕑 Время чтения: 1 минута

Почву можно определить по-разному. В гражданском строительстве почва представляет собой встречающиеся в природе рыхлые/несцементированные/слабо сцементированные/относительно рыхлые минеральные частицы органического или неорганического характера, залегающие над коренной породой, образованной выветриванием горных пород. Почва образована различными частицами, такими как гравий, камень, песок, ил, глина, суглинок и гумус.

Рис. 1: Песок, ил и глина.

В этой статье мы обсуждаем свойства, характеристики, размер, форму и составные части типов почвы наименьшего размера, а именно песка, ила, глины и суглинка.

Состав:

  • 1. Песок
  • 2. Ил
  • 3. Глина
  • 4. Суглинок

1. Песок

4

4
Это самый распространенный строительный материал. Он состоит из частиц породы и твердых минералов, таких как диоксид кремния. Это самый крупный тип почвенных частиц, каждая из которых видна невооруженным глазом. Большой, относительно стабильный размер частиц песка увеличивает аэрацию почвы, улучшает дренаж в плотных почвах и создает свойства, способствующие росту растений, или наклон.

Рис. 2: Песок

Размер частиц обычного песка колеблется от 2 до 4,75 мм, средний песок колеблется от 0,425 до 2 мм, а мелкий песок колеблется от 0,075 до 0,425 мм. Более крупный размер частиц песка придает влажной или сухой песчаной почве зернистую текстуру, когда вы растираете ее между пальцами, и делает почву легкой и рассыпчатой, даже когда вы пытаетесь склеить ее в руке. Форма частиц угловатая, субугловатая, округлая, плоская или удлиненная. Текстура шероховатая, гладкая или полированная.

2. Ил

Ил представляет собой осадочный материал с промежуточным размером между песком и глиной. Переносимая водой во время половодья, она образует плодородные отложения на дне долин. Размер частиц ила колеблется от 0,002 до 0,06 мм.

Рис. 3: Ил во влажном состоянии

Ил является непластичным или малопластичным материалом из-за его тонкости. Из-за своей тонкости, когда она влажная, она становится гладкой грязью, из которой вы можете легко сформировать шарики или другие формы в руке, а когда иловая почва очень влажная, она легко смешивается с водой, образуя мелкие жидкие лужи грязи.

3. Глина

Частицы глины являются самыми мелкими из всех частиц почвы, размером менее 0,002 мм. Он состоит из микроскопических и субмикроскопических частиц, полученных в результате химического разложения горных пород. Глина представляет собой мелкозернистый связный грунт. Они легко слипаются и образуют липкую или клейкую текстуру, когда они влажные или сухие.

Рис. 4: Глина при смешивании с водой

Глина состоит из более чем 25 процентов глины, и из-за промежутков между частицами глины глинистые почвы содержат большое количество воды. Глина расширяется при контакте с водой и сжимается при высыхании. По сравнению с частицами песка, которые обычно имеют круглую форму, частицы глины тонкие, плоские и покрыты крошечными пластинками. Органическая глина хорошо сжимается, а ее прочность в сухом состоянии очень высока, поэтому ее используют в строительстве в качестве глиняного раствора.

4. Суглинок

Суглинок представляет собой смесь глины, песка и ила и обладает преимуществами этих трех различных текстур, способствуя удержанию воды, циркуляции воздуха, дренажу и плодородию. Эти почвы плодородны, с ними легко работать и они обеспечивают хороший дренаж. В зависимости от их преобладающего состава они могут быть как супесями, так и суглинками.

Рис. 5: Суглинок

То, как другие частицы соединяются в почве, образует суглинок. Например, почва, состоящая на 30 процентов из глины, на 50 процентов из песка и на 20 процентов из ила, представляет собой супесчаный суглинок, причем типы почвы перед словом «суглинок» перечислены в том порядке, в котором их частицы наиболее преобладают в суглинке. Названия «глинистый суглинок», «илистый суглинок» и «песчаный суглинок» используются для обозначения почв, которые состоят преимущественно из этих ингредиентов.
Подробнее: почвенные структуры и ее типы

Текстура почвы: песок, ил и глина

Опубликовано Byben Eagle

Сегодня в рамках цикла постов о почвах мы рассмотрим «текстуру почвы». Почва является основой всей жизни, но важно знать о ее минеральном составе, а также о ее биологическом профиле.

Текстура относится к «ощущению» почвы. На это влияют составляющие материалы, содержащиеся в нем, в частности частицы песка, ила и глины. Крупный песок будет казаться песчаным, а влажная глина будет тяжелой и липкой. Текстура почвы оказывает непосредственное влияние на то, как почва реагирует на определенные условия окружающей среды, например, на засуху или сильный дождь (на песчаных почвах более свободный дренаж).

Существует большая разница в размерах различных частиц.

Крупный песок = диаметр 2–0,2 мм

Мелкий песок = диаметр 0,2–0,02 мм

Ил = диаметр 0,02–0,002 мм

Глина = диаметр менее 0,002 мм

Обратите внимание, что частицы глины намного меньше, чем частицы песка – это важно, поскольку это означает, что общая площадь поверхности глинистой почвы намного больше, а значит, способность удерживать воду также намного выше. И, как мы знаем уже много лет, вода, конечно же, может значительно улучшить урожай. Возьмем, к примеру, аквапонику. Если вы хотите узнать немного больше об этом методе ведения сельского хозяйства, нажмите здесь.

Между частицами песка, ила и глины много пор. На самом деле почва в целом обычно состоит на 45% из минералов, на 5% из органических веществ (в зависимости от почвы) и на 50% из пор, через которые могут проходить воздух и вода.

Песок –

  • Состоит из выветрелых минералов первичных горных пород.
  • Частицы имеют неправильную форму.
  • Они большие, поэтому их не так просто упаковать.
  • Большие поры между ними.
  • Воздух проникает очень легко, и вода быстро проходит через него.

Ил –

  • Частицы меньше, чем песок.
  • Меньшие поры.
  • Слить сложнее.
  • В отличие от частиц глины, ил не флокулирует.

Глина

  • Очень маленький.
  • Вторичные минералы (химически измененные в результате выветривания) – химическое выветривание (гидратация, гидролиз и растворение) приводит к разложению исходного минерального вещества на его химические составляющие – в основном кремний, алюминий, железо, магний, калий и кальций. После высвобождения они перекристаллизовываются, образуя «вторичные минералы».
  • Большая площадь поверхности (они могут удерживать больше воды), хотя поры крошечные.
  • Отрицательно заряженные (это означает, что они притягивают положительно заряженные катионы, такие как кальций, магний, водород, алюминий, калий).
  • Глина обладает способностью удерживать воду, расширяется при намокании и сжимается при высыхании. Любой, кто знаком с глинистыми землями, видел глубокие и широкие трещины в травянистых полях во время засухи и, вероятно, застревал в своих ботинках глиной.

Классификация текстуры почвы

Прежде чем вы сможете описать структуру почвы, вам необходимо знать относительные пропорции песка, ила и глины в образце почвы.