В докладе идет речь о гуминовах веществах и непосредственно о Лигногумате — гуминовом удобрении со свойствами стимулятора роста и антистрессанта. Рассматриваются состав, функции и сферы применения Лигногумата в сельском хозяйстве. Также описывается использование Лигногумата совместно с удобрениями, средствами защиты растений, биопрепаратами, в составе комплексных препаратов.
О гуминовых веществах
Гуминовые вещества — самые распространенные органические соединения в природе. Количество углерода, связанного в гуминовых кислотах почв, торфа, углей почти в четыре раза превосходит количество углерода, связанного в органическом веществе всех растений и животных на земном шаре. Гуминовые вещества составляют специфическую группу высокомолекулярных темноокрашенных веществ, образующихся в процессе разложения органических остатков в почве путем синтезирования из продуктов распада и гниения, отмерших растительных и животных тканей, то есть в процессе их гумификации. Но гуминовые вещества не просто отходы жизненных процессов, а они являются естественными продуктами совместной эволюции минерального и живого в исторической жизни Земли.
Гуминовые вещества (от лат. Humus — земля, почва) были в первые открыты в 1786 году немецким ученым Ф. Ахардом и уже более 200 лет изучаются и внедряются учеными разных стран. В последние полвека большой вклад в изучение гуминовых веществ внесли русские и советские ученые, Л.А. Христиева (Днепропетровск), И.В. Тюрин, М.М. Кононова, С.С. Драгунов, Д.С. Орлов (Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова) и др.
В настоящее время гуминовые препараты (гуматы) находят широкое применение в сельском хозяйстве. Гуматам присущи все положительные свойства почвенных гумусовых веществ как биополимеров: высокая емкость катионного и анионного обмена, хелатообразующая способность, способность стимулировать защитные функции, рост и развитие растений, взаимодействовать с почвенными ферментами, витаминами и другими веществами.
Сырьем для производства гуминовых препаратов являются бурый уголь, торф, сапропель и другие вещества. Одним из таких препаратов является Лигногумат — продукт окислительно-гидролитической деструкции лигнин-содержащего сырья. На кафедре химии почв МГУ Лигногумат был тестирован наряду с другими промышленными гуматами на различных уровнях их структурной и функциональной организации (уровень препарата, ассоциата и молекулярный). В ходе исследований было установлено, что содержание ГК в препарате составляет более 60% от органического вещества (по углероду), а содержание кислоторастворимой фракции (фульвокислот, многоосновных органических кислот и других органических веществ) достигает 40%.
На молекулярном уровне, по элементному составу, ароматичности, соотноношению О/С и Н/С, а также по содержанию кислых функциональных групп (СООН и ОН) из всех представленных препаратов Лигногумат наиболее близок к почвенным гуминовым кислотам. А как известно, именно эти группы ответственны за обменную емкость и способность образовывать хелатные комплексы и в таком виде транспортировать их в растения. Кроме того, Лигногумат относится к немногим препаратам, растворимость которых близка к 100%, что делает его особенно привлекательным при использовании в современных системах капельного полива. Вследствие полной растворимости в воде, Лигногумат легко доступен растениям и проявляет высокую биологическую активность даже в очень малых дозах, что было подтверждено результатами испытаний.
Наличие сульфо- групп в Лигногумате способствует усилению его поверхностно-активных свойств, в том числе по стабилизации различных дисперсных систем (суспензий, эмульсий), что весьма существенно при использовании его в составе многокомпонентных баковых смесей.
Лигногумат
Лигногумат — высокоэффективное и технологичное (безбалластное) гуминовое удобрение с микроэлементами в хелатной форме со свойствами стимулятора роста и антистрессанта. Лигногумат обладает широким спектром действия на растения. Его свойства проявляются на всех основных сельскохозяйственных культурах.
Применение Лигногумата направлено на:
- увеличение урожайности сельскохозяйственных культур (в зависимости от культуры и агротехники на 10—25%);
- повышение качества сельскохозяйственной продукции (клейковины у пшеницы в среднем 2—2,5%, сахаристости у сахарной свеклы, витамина С в овощах, сахара в
винограде и плодовых культурах);
- усиление иммунитета у растений;
- повышение морозо- и засухоустойчивости растений, в основном за счет увеличения корневой системы растений;
- повышение эффективности обработок семенного материала совместно с протравителями (повышается полевая всхожесть семян, усиливается подавление патогенов, повышается иммунитет растений);
- снятие стресса и при увеличении эффективности внекорневых обработок пестицидами и сложными баковыми смесями (стимулирует рост и развитие растений, снимает стресс при комплексных обработках, стимулирует процесс фотосинтеза);
- повышение эффективности применения минеральных удобрений (растет коэффициент использования азота и фосфора растениями, возможно снижение норм внесения на 20—30%).
Свойства и функции
Лигногумат выполняет в биосфере множество функций, из которых важнейшие следующие:
1. Аккумулятивная функция.
Она заключается в накоплении химических элементов и энергии, необходимые живым организмам. В составе гуминовых веществ содержится от 30 до 45% С, 40—45% Н, 0,3—1,8% N, 14—16% О (атомарные величины), а также, сера, фосфор, многие металлические катионы. В том числе микроэлементы. Гуминовые вещества отдают живым организмам необходимые им элементы питания постепенно, по мере их потребления, сохраняя тем самым необходимый запас этих элементов. Этим они существенно отличаются от многих минеральных соединений, которые могут снабжать растения и другие живые организмы элементами питания. ф
2. Транспортная функция.
Она заключается в формировании геохимических потоков минеральных и органических веществ.
3. Протекторная функция.
Которая заключается в способности гуминовых веществ связывать в малоподвижные или труднодиссоциирующие соединения токсичные и радиоактивные элементы. А также соединения, негативно влияющие на экологическую ситуацию в природе, в том числе они могут инкорпорировать некоторые пестициды, углеводороды, фенолы. Защитная функция гуминовых веществ настолько велика, что богатые им почвы могут полностью предотвратить поступление в грунтовые воды ионов свинца и других токсичных веществ.
4. Регуляторная функция.
Эта функция объединяет множество различных явлений и процессов и относится к почвам, водам и другим природным телам. В регуляторной функции гуминовых веществ можно выделить несколько главных составляющих: 1). Регулирование реакций ионного обмена между твердыми и жидкими фазами; 2). Влияние на кислотно-основные и окислительно — восстановительные режимы; 3). Регулирование условий питания живых организмов путем изменения растворимости минеральных компонентов;
5. Физиологическая функция.
Многими исследователями было установлено, что различные гуминовые вещества, особенно гуминовые кислоты и их соли, могут стимулировать рост животных, повышать продуктивность крупного рогатого скота, птицы. Более того, было показано, что препараты с содержанием гуминовых веществ сдерживают развитие злокачественных опухолей, повышают устойчивость организмов к различного рода воспалительным процессам.
В Лигногумате по элементному составу минеральной части присутствуют как макро — так и микроэлементы, каждый из которых несет свою определенную функцию. Естественно, наибольший процент макроэлементов (около 20% от веса гумата) приходится на натрий или калий, что зависит от катиона гидроокиси, которая используется в технологии. Физиологическая роль этих элементов в жизни растений проявляется, прежде всего, в поддержании благоприятных физико-химических условий: морозоустойчивость, сопротивление к изменениям водного режима. Недостаток, например, калия ведет к ухудшению биохимического качества продукции (уменьшает содержание крахмала в картофеле), а натрия — способствует синтезу простейших углеводов и передвижению сахаров от листьев в корень, что регулирует содержание сахара, например, в сахарной свекле.
Сера играет также важную роль в жизни растений, так как входит в состав белка, витаминов и содержатся в минеральной части растения. В настоящее время во всем мире обсуждается вопрос о дополнительном внесении серы с удобрениями. Это как нельзя лучше согласуется с применением Лигногумата, содержащего более 3% серы.
Благодаря вышеперечисленным свойствам различные модификации Лигногумата широко применяются в различных отраслях сельского хозяйства и промышленности.
Сферы применения
- Растениеводство
- Животноводство
- Биотехнология
- Ландшафтный дизайн
- Экология
- Косметика
- Медицина
Наиболее подробно мы рассмотрим применение Лигногумата в Растениеводстве.
Растениеводство
Гуминовые вещества — активируют клеточный метаболизм и регенеративные процессы. Механизм его действия заключается в повышении активности некоторых ферментов, в результате чего ускоряются окислительно — восстановительные процессы, улучшает газообмен и тканевое дыхание, подавляется интенсивность свободно-радикального окисления в тканях. Он увеличивает содержание хлорофилла и продуктивность фотосинтеза, что создает предпосылки для получения более высоких урожаев и экологически чистой продукции. Использование Лигногумата в составе внекорневых подкормок обеспечивает интенсивное развитие листовой поверхности и, следовательно, эффективное воздушное питание растений.
Стимуляция роста растений
Применение Лигногумата в растениеводстве грунта позволяет значительно повысить урожайность, и качество продукции, увеличить полевую всхожесть и энергию прорастания семян, снять стресс с растений при обработках пестицидами, заморозках, засухе, усилить рост и развитие растений, сократить сроки вегетации.
В смеси с удобрениями
Лигногумат возможно совмещать с минеральными удобрениями. Добавление Лигногумата заметно улучшает основные функциональные свойства удобрений (пылимость и слеживаемость) по сравнению со стандартными минеральными аналогами.
Такой агроприем позволяет как снизить общие затраты на внесения удобрений, так и повысить эффективность использования основных элементов минерального питания. Происходит это благодаря интенсификации естественных механизмов выноса питательных веществ растениями, повышению микробиологической активности почвы и переводу малодоступных форм азота фосфора и калия в легкодоступные для растений формы. На основании данных эффектов возможно сокращение доз внесения минеральных удобрений совместно с Лигногуматом на 10—30% в зависимости от агрофона, культуры и расхода Лигногумата.
На основании многолетних опытов и технологических разработок методика совмещения Лигногумата с минеральными удобрениями переросла в создание технологий и производств новых модификаций — гуматизированных минеральных удобрений (ГОМУ).
Такие удобрения представляют собой новый шаг в развитии системы удобрений. На сегодняшний день в России имеют государственную регистрацию основные виды минеральных удобрений, гуматизированных Лигногуматом (ГОМУ на основе: карбамида, аммофоса, азофоски, суперфосфата, экофоски, ЖКУ). Их производство в небольших объемах осуществляется на оборудовании нашей компании, крупные партии планируется выпускать непосредственно на заводах минеральных удобрений или на базе специального оборудования, например на базе модифицированных тукосмесительных установок.
В смеси со средствами защиты растений
Лигногумат успешно совмещается со средствами защиты растений. Эффективность пестицидов обусловлена их активностью против болезней, сорняков и вредителей. В то же время большинство пестицидов благодаря своему токсическому воздействию способно заметно снизить урожай основной культуры, которую они защищают. Нивелировать данный эффект способны вещества, обладающие анти-стрессорными свойствами. Лигногумат является одним из таких наиболее эффективных препаратов. Совместное применение Лигногумата с фунгицидами способствует повышению эффективности и качества обработки, благодаря тому, что помимо анти-стрессовых свойств Лигногумат обладает слабым фунгицидным свойством, а также свойствами хорошего прилипателя. Наиболее эффективно применение Лигногумата при обработке семян совместно с протравителями на зерновых и зернобобовых культурах. По опыту применения можно сказать, что Лигногумат повышает эффективность подавления фитопатогенов, в зависимости от уровня заражённости посевного материала, на 20—50%. При внекорневых обработках растений Лигногумат также эффективно сочетается с фунгицидами и, помимо повышения эффективности действия пестицида, стимулирует иммунную систему растений. Это повышает естественную сопротивляемость растения к болезням. Применение Лигногумата совместно со средствами защиты растений позволяет снять стресс у обрабатываемых пестицидами растений, что особенно заметно при использовании «жёстких» пестицидов или сложных баковых смесей нескольких препаратов. Наиболее действенно эти свойства проявляются на таких культурах как сахарная свекла, лён, зерновые культуры. Снижение стрессовых ситуаций этих культур позволяет повысить их урожайность и улучшить качество продукции.
На основе этих свойств препарата совместно со специалистами Кубанского ГАУ разработаны и проходят государственную регистрацию модификации Лигногумата с усиленными фунгицидными свойствами (марки БМ-Ф и БМ-ЗСС).
В составе биопрепаратов
Лигногумат широко применяется в биотехнологической отрасли. Благодаря своей биологической активности Лигногумат способствует росту и развитию ряда групп микроорганизмов (Pseudomonas, Bacillus, Azomonas, Agrobacterium, Flavobacterium, Arthrobacter) особенно эффективно Лигногумат совмещается с азотофиксирующими бактериями (симбионтами и свободно живущими). В незначительных концентрациях Лигногумат стимулирует рост и развитие бактерий улучшает характеристики хранения и транспортировки микробиологических препаратов. При высоких концентрациях Лигногумат может выступать ингибитором для ряда бактерий или консервантом. На сегодняшний день Лигногумат широко применяется рядом российских компаний производителей биопрепаратов такими как:
- «Бисолби Интер» — биопрепараты для растениеводства
- «ЭКОС» — биопрепараты для растениеводства
- «Петербургские Биотехнологии» — препараты для растениеводства
- «Экопром» — биопрепараты нефтедеструкторы.
- «Биоцен» — биопрепараты нефтедеструкторы, биопрепараты для растениеводства.
Комплексные препараты
Наиболее эффективным, является комплексное применение препаратов в составе баковой смеси. При её применении и комплексном воздействии на культуру и подавлении сорняков в агрофитоцинозе, урожайность культур возрастает. Применение комплексной баковой смеси способствует укреплению технологических свойств продукции.
На базе подобных эффектов ряд компаний в России и за рубежом используют Лигногумат для производства комплексных препаратов.
Так, чешская компания «DURST» выпускает жидкие препараты под маркой «Trisol Activator», которые содержат Лигногумат и большой комплекс макро и микро элементов в хелатной форме.
Литература
- Богословский В.Н., Левинский Б.В., Сычев В.Г. Агротехнологии будущего. Кн. 1. Москва, РИФ «Антиква», 2004.
- Безуглова О.С., Удобрения, биодобавки и стимуляторы роста вашего урожая. Ростов-на-Дону, «Феникс», 2007.
- Как помочь растениям после заморозков? / Тугаринов Л.В. // Деловой крестьянин. — 2006. - №2 (47). — С. 35.
