CC BY
0НЕТРАДИЦИОННЫЕ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ, ПОЛУЧЕННЫЕ НА ОСНОВЕ ГУЛИОБСКОГО ФОСФОРИТА И ОТХОДА ХЛОПКООЧИСТИТЕЛЬНОГО ЗАВОДА Примкулов Б.Ш.1, Маматалиев А.А.2, Намазов Ш.С.3
1Примкулов Бегали Шералиевич - заведующий учебно-методическим отделом, самостоятельный соискатель, Денауский институт предпринимательства и педагогики, г. Денау;
2Маматалиев Абдурасул Абдумаликович - ведущий научный сотрудник, доктор технических наук;
3Намазов Шафоат Саттарович - заведующий лабораторией фосфорных удобрений, доктор технических наук, профессор, академик, заслуженный изобретатель и рационализатор РУз, Институт общей и неорганической химии АН Республики Узбекистан,
г. Ташкент;
Республика Узбекистан
Аннотация: в работе приготовлены ОХОЗно (отход хлопкоочистительного завода) - фосфорные компосты на основе отходов ОХОЗ и Гулиобского фосфорита (ГФ). Изучена кинетика превращения неусвояемых форм фосфора и кальция в усвояемую для растений форму в бедных ГФ. Было показано, что увеличение массовой доли фосфатного сырья по отношению к ОХОЗу приводит к увеличению в компостах содержания общей формы пятиокиси фосфора, но к снижению относительного содержания усвояемой формы Р2О5 и СаО. Чем больше времени выдержки ОХОЗно-фосфоритных компостов, тем больше в них усвояемой для растений форм фосфора и кальция.
Ключевые слова: гулиобские фосфориты (ГФ), отходы хлопкоочистительного завода (ОХОЗ), компостирование, фосфор, кальций, органоминеральное удобрение.
Органические и минеральные удобрения являются основным фактором улучшения свойств почвы и повышения её урожайности.
Удобрения получают традиционными и нетрадиционными способами. Примерами традиционных удобрений являются минеральные и органоминеральные удобрения заводского производства, а также навоз скота и птицы и др. Нетрадиционные удобрения - это новый вид удобрения, используемый в сельском хозяйстве, которые получают путём компостирования различных отходов и остатков [1, 2].
В Узбекистане достаточно сырья для приготовления нетрадиционных органических удобрений, используемых при подкормке сельскохозяйственных культур. Поэтому мы решили исходить из наличия местных вторичных сырьевых ресурсов. Например, в 2022 году на хлопкоочистительных предприятиях Узбекистана накопилось почти 500 тыс. тонн отходов (отхода хлопкоочистительного завода - ОХОЗ). Кроме того, имеются более 2 миллиардов тонн сточных вод (ил) в основных промышленных сточных водах и других водоёмах ил [1]. Большая часть этих отходов находится на открытых площадках. Площадь, занимаемая ими, с каждым годом увеличивается. Это ещё больше увеличит загрязнение окружающей среды. Поэтому утилизация этих отходов является актуальной проблемой. Изготовление нетрадиционных удобрений из этих отходов путём компостирования считается наиболее эффективным способом их утилизации, который решает сразу три проблемы. Во-первых, проблема органических удобрений, во-вторых, обогащение почвы питательными веществами, в-третьих, защита окружающей среды от загрязнения отходами.
Мы поставили задачу получить органоминеральные удобрения, эффективные для почвы и сельскохозяйственных культур, путём компостирования Гулиобского фосфорита (ГФ) на основе отхода хлопкоочистительного завода (ОХОЗ) в различном сотношении ОХОЗ: ГФ. Исходя из этого, нами проведены лабораторные опыты по компостированию ОХОЗ с ГФ состава (вес. %): 10,3 Р2О5; 29,9 СаО; 2,40 Al2Oз; 1,36 Fe2Oз; 1,65 MgO; 1,67 SOз; 11,76 ТО2; СаО : Р2О5 = 2,90. Состав ОХОЗ (вес. %): влага -16,36; зола - 17,43; органические вещества - 66,21; гуминовые кислоты - 5,51; фульвокислоты - 7,63; водорастворимые органические вещества - 5,04; нерастворимая органика - 15,60; Р2О5 - 1,32; N - 1,16; ^О - 1,28; СаО - 1,63. ОХОЗно-фосфоритные компосты приготовили при массовых соотношениях ОХОЗ: ГФ = 80: 20; 75: 25; 70: 30; 65: 35; 60: 40; 55: 45; 50: 50; 45: 55 и 40: 60 и все они имеют общую массу 100г. В приготовленную смесь добавляли определенное количество воды до содержания влаги 5055%. Мы исходили из того, что смесь находилась во влажном состоянии, но не жидкотекучем. Затем смесь тщательно перемешивали и помещали в полиэтиленую банку ёмкостью 0,5 л. В приготовленных ОХОЗно-фосфоритных компостах, чтобы условие было близко к естественному условию поверхность компоста насыпали тонким слоем почвой. Затем банки помещали в термостат и выдерживали при 25 °С. Для химического анализа, пробы отбирали через 15; 30; 45; 60; 75 и 90 суток. Из отобранных проб определяли содержание Р2О5общ., Р2О5усв., СаОобщ. и СаОусв. по методикам [3]. Усвояемую форму Р2О5 определяли по растворимости как в 2 %-ной лимонной кислоте, так и в 0,2 М растворе трилона Б.
Усвояемую форму СаО - только по лимонной кислоте. Зольность определяли по ГОСТ 26714-85, влажность по ГОСТ 26712-85, а органику по ГОСТ 27980-80. Водорастворимую фракцию извлекли из продуктов выдержки водой путём их нагревания на водяной бане в течение часа. Гуминовые кислоты выделяли обработкой продуктов 0,1 н раствором щелочи с последующим подкислением раствора минеральной кислотой [4]. Твердая фаза после отделения из него щелочерастворимых органических веществ содержит остаточную органику. Его тщательно промывали дистиллированной водой, затем высушивали до постоянного веса и определяли содержание органических веществ. Разница между количествами щелочерастворимых органических веществ и гуминовых кислот даёт нам содержание фульвокислот в компосте.
Показано, что увеличение массовой доли ГФ по отношению к ОХОЗ приводит в ОХОЗно-фосфоритных компостах к увеличению содержания общей формы пятиокиси фосфора, но к снижению относительной усвояемой формы Р2О5. Так, при массовом соотношении ОХОЗ : ГФ = 80 : 20 и трёх месячной выдержке в ОХОЗно-фосфоритном компосте мы имеем: относительное содержание Р2О5усв. по трилону Б и лимонной кислоте составляет соответственно 86,06 и 81,42%, при 70 : 30 - 76,58 и 72,54%, при 60 : 40 - 68,72 и 65,01%, при 50 : 50 - 59,39 и 56,23%, а при 40 : 60 - 50,93 и 48,26%. Основным показателем, влияющим на усвояемые формы Р2О5 в ОХОЗно-фосфоритных компостах является продолжительность выдержки компостирования. Так, если при соотношении ОХОЗ: ГФ = 75: 25 через пятнадцать дней компостирования относительное содержание усвояемых форм Р2О5 по трилону Б и лимонной кислоте составляет 28,32 и 23,73%, то после 30-дневной выдержки эти показатели равны 40,77 и 36,23%, после 45-дневной выдержки 56,34 и 51,86%, после 60-дневной выдержки 69,42 и 64,99%, после 75-дневной выдержки 78,14 и 73,74%, а после 90-дневной выдержки уже 81,25 и 76,87%. То есть, чем больше выдерживаются ОХОЗно-фосфоритные компосты, тем больше в них степень перехода фосфора из неусвояемой для растений формы в усвояемую.
Аналогичная картина наблюдается по содержанию усвояемой формы СаО при изменении массовой доли Гулиобского фосфорита к ОХОЗ и времени выдержки ОХОЗно-фосфоритных компостов.
Установлено, что в изученных массовых соотношениях ОХОЗ: ГФ уменьшается количество ОХОЗ и наоборот, с увеличением количества ГФ и времени компостирования увеличивается степень гумификации органических веществ в органо-минеральном удобрении. Например, при соотношении ОХОЗ: ГФ = 80: 20 степень гумификации общего органического вещества через 15, 60 и 90 сутки составила 29,58, 42,31 и 52,81% соответственно, при этом эти показатели при ОХОЗ: ГФ = 40: 60 увеличилось до 36,27, 70,98 и 81,83% соответственно. Значит, что ГФ помогает более быстрому гниению ОХОЗа и служит повышению в его составе степени гумификации общей органических веществ.
Однако, количество общего органического вещества в компостах изменялось незаметно. При изучаемых соотношениях ОХОЗ: ГФ после 3-х месячной выдержки получены ОХОЗно-фосфоритные компосты, характеризующимися следующими показателями (вес. %): органические вещества - 12,5724,90; гуминовые кислоты - 3,26-4,41; фульвокислоты - 4,30-5,74; водорастворимые органические вещества - 3,00-3,95; Р2О5общ. - 1,77-3,64; Р2О5усв. по трилону Б - 1,52-1,85; Р2О5усв. по лимонной кислоте -1,44-1,75; СаОобщ. - 4,13-10,06 и СаОусв. - 3,99-8,36. Если, взять эти показатели в пересчете на сухую массу, то содержание питательных компонентов повышаются в 3-5 раза. Значит, сушка влажных ОХОЗно -фосфоритных компостов позволяет получить более концентрированные органоминеральные удобрения.
Таким образом, полученные результаты показывают, что путем совместного компостирования ОХОЗ и бедного Гулиобского фосфорита можно получить высокоэффективное органоминеральное удобрение с высоким содержанием комплекса питательных элементов. При этом, как правило, фосфор Гулиобского фосфорита переходит в подвижные и усвояемые для растений соединения, в результате взаимодействия бедного Гулиобского фосфорита с гуминовыми веществами ОХОЗ, которые образуются благодаря деятельности микроорганизмов. При применении данного удобрения в сельском хозяйстве намного снижается применение традиционных дефицитных фосфорных удобрений.
Список литературы
1. Буронов М.Н. Значение совместного внесения в почву традиционных и нетрадиционных комплексных удобрений // Science and innovation international scientific journal. Volume 1. Issue 8. UIF - 2022. - С. 829-834.
2. Temirov U.Sh., Reymov A.M., Namazov Sh.S. Organ mineral fertilizer based on waste from livestock sector and low-grade Kyzylkum phosphorite, XIII international scientific and practical conference. International scientific review of the problems and prospects of modern science and education. Chicago. 2016, 5(15):17-18.
3. Методы анализа фосфатного сырья, фосфорных и комплексных удобрений, кормовых фосфатов / М.М. Винник, Л.М. Ербанова, П.М. Зайцев и др.-М.: Химия. - 1975. - 218 с.
4. Драгунов С.С. Методы анализа гуминовых удобрений // Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения. - Харьков: Изд-во Харьк.гос.ун-та. - 1957. - 55 с.
