X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

В Европе глауконитовые породы в основном применялись для удобрения и получения зеленой краски, которая отличалась хорошей цветовой насыщенностью и стойкостью к атмосферным воздействиям.

Начиная с 60-х годов, опубликовано много работ, в которых изучены возможности применения глауконита и глауконитоносных по­род в различных областях народного хозяйства. Но, в первую оче­редь, глауконит привлекает внимание всех исследователей как эф­фективное и недорогое нетрадиционное удобрение, мелиорант и структурообразователь почв и т.п. Неплохие перспективы применения глауконита и в промышленных отраслях.

Пожалуй, первыми, кто наиболее научно-обоснованно провели опыты по определению эффективности применения глауконита в сель­ском хозяйстве и промышленности, были ученые Узбекистана. Группа геологов и специалистов по сельскому хозяйству - Ю.В.Бескровный, Г.Г.Веретенников, Н.В.Галкина, С.И.Ибадуллаев под научным руко­водством доктора геолого-минералогических наук И.Б.Мирходжаева провела в течение восьми лет - с 1963 по 1970 гг. опыты по приме­нению глауконитоносных песков месторождения Чанги на полях колхо­зов и совхозов Ташкентской области и КК АССР [1]. Результаты этих многолетних экспериментов позволили им сделать вывод: глауконитоносные породы - ценное, нетрадиционное, калийсодержащее и эффективное сырье, они благотворно влияют на рост и урожайность растений. Учитывая, что Узбекистан является ведущей культурой является хлопчатник, опыты ими, в первую очередь, ставились на нем. Полученные результаты показали стабиль­ное повышение урожайности хлопка на 8-12 ц/га; присутствие глау­конита в почве способствовало снижению заболеваемости хлопчатника вилтом до 40%, а при замочке семян в глауконитовой вытяжке сокра­тился вегетационный срок на 7-9 дней.

Хорошие результаты получены и в опытах с рисом. В лаборатор­ных условиях на кафедре агрохимии СамСХИ средняя прибавка риса от внесения глауконита по сравнению с промышленными удобрениями сос­тавила 12,3 г на сосуд, а в сосуде без пром. удобрений - 33,3 г на сосуд. Лабораторные опыты, проведенные в Институте ботаники АН РУз с 4х-кратной повторностью, показали увеличение количества продуктивных стеблей, веса метелок риса, что в общей сложности повысило урожайность в 2-2,5 раза по сравнению с контролем. Поле­вые опыты, проведенные в учхозе СамСХИ и в ряде колхозов Каракал­пакстана ("Октябрь" Чимбайского района, им.Чапаева Кунградс­кого и им.Кирова Шуманайского районов) дали следующие: в вегета­ционный период получен положительный эффект; в 1,5-1,8 раза уро­жай в вариантах без удобрения, а в сравнении с промышленными удобрениями прибавка урожая в учебно-опытном хозяйстве СамСХИ составила 0,8 ц/га, совхозе им.Чапаева - 0,5 ц/га, совхозе им.Ки­рова -0,4 ц/га. В совхозе "Октябрь" получен отрицательный резуль­тат (-1,6 ц/га). Как видим, в целом глауконит зарекомендовал себя хорошо. К тому же глауконитовые пески как местное агрохимическое сырье обойдутся хозяйствам значительно дешевле. Что же касается небольшой разницы в полученных урожаях по сравнению с промышлен­ными удобрениями, то здесь, как отмечают авторы, по-видимому, по-видимому, оказадась недостаточной доза вносимого глауконитово­го песка, для полевых условий (180-300 кг/га) и необходимо было проверить варианты с большим количеством этого песка. Внесение под другие агрокультуры также дало положительные результаты. Так, урожайность картофеля возросла на 35-55%, сахарной свеклы - на 14-31, томатов - на 6-11, кукурузы - до 34%. К тому же снизилась заболеваемость свеклы гнилью сердечка корнеплодов, томатов - муч­нистой росой. После внесения глауконита в рыбоводческие пруды урожайность водорослей возросла почти в 3 раза и кормовые качест­ва их стали намного выше контрольных [2].

Среднеазиатским институтом защиты растений (САНИИЗР) бывшего Мин­сельхоза СССР изучались глауконитовые песчаники ряда проявлений юго-западных отрогов Гиссар - Пачкамар, Каттакишлак I и II, Акра­бад, Кафрун (Бичеров, 1978ф). Опыты были проведены в Сурхандарь­инской и Ферганской областях. Результаты опытов отражены в табли­це 5.1.1. Как видно из этой таблицы получены значительные прибав­ки урожая, причем в Сурхандарьинской области они выше. Фактически более чем в 2 раза снизился процент заболеваемости хлопчатника вилтом. Доза внесения глауконитовых песчаников была 750 кг/га.

Опыты с внесением глауконитового песка месторождения Чанги под хлопчатник были повторены Уруновым и Султановым в 1986-87гг в совхозе им.В.И.Ленина Учкурганского района Наманганской области [3]. Сырье вносили из расчета 675 кг глауко­нита на 1 га. Получены такие результаты: урожай хлопка сырца в среднем составил 40,2 ц/га против 36,5 ц/га (контроль), снизилась заболеваемость хлопчатника вилтом до 50%, улучшилось качество во­локна, масличность семян. Причем посев семян производили как обычным путем, так и в склон глубоких борозд. В первом случае урожайность увеличилась на 2,2 ц/га, во втором - на 4,6 ц/га.

Исследования, подобные узбекистанским, проводились и в дру­гих районах бывшего СССР. Например, многолетние вегетационные и полевые опыты по применению глауконитов Ростовской области в на­родном хозяйстве определили благоприятное воздействие полезного ископаемого на качество виноградных саженцев, на рост и вызревае­мость их побегов и, особенно, на характер корнеобразования у рас­тений [4]. На фоне внесения глауконитово­го концентрата прирост побегов саженцев ценных дефицитных сортов винограда оказался значительно выше (на 54%), чем на контроле, а суммарная толщина корней двух нижних ярусов на саженцах увеличи­лась на 64% по сравнению с контролем. При этом, как установлено, усиливающим эффект дополнением к глаукониту в качестве азотного компонента может служить полимер полиакриламид, являющийся однов­ременно структурообразователем почвы (Кацнельсон, 1984). Совмест­ное применение этих веществ оказало наиболее благоприятное воз­действие на виноград, что связано, по-видимому, кроме усиления поступления азота, еще и с ускорением разрушения глауконита и по­вышением степени усвояемости растениями элементов, входящих в состав минерала. Помимо винограда, в Ростовской области проводи­лись опыты по применению глаукониов в различных формах (песок, концентрат, мука) на сахарной свекле и по данным ВНИИ сахарной свеклы получена прибавка урожая этой культуры на 14-18 ц/га. Хо­рошие результаты также получены и на культуре картофеля. В данном случае испытывались глауконитовый концентрат и торф, которые сме­шивались в 4х вариантах, каждый из которых повторялся по три ра­за. В результате четырехлетних испытаний была получена прибавка урожайности картофеля по вариантам: только а) от глауконитового концентрата в среднем на 28% (при этом повысилось содержание в почве подвижных форм азота, фосфора, калия); б) от торфа - 14-26% (один год прибавки урожая не было) и в) от сочетания обоих компо­нентов - 47-68%, что можно лишь частично объяснить влиянием торфа как источника азотного и минерального питания растений (Кацнель­сон, 1984). По его же данным, применение глауконита в составе пи­тательной среды по выравниванию хлореллы для нужд животноводства существенно удешевляет и упрощает этот процесс. Предложена и при­менена новая питательная среда с глауконитом, которая в 25-30 раз дешевле ранее применявшейся питательной среды из 12 дефицитных химических реактивов. Годичная проверка в молочно-мясном совхозе "Индустрия" в Ростовской области позволила дополнительно получить с каждой тонны хлореллы 20 кг мяса, при этом с 1 рубля получена отдача 5 руб.

Курбе и др. (1981) установлено, что внесение глауконитового концентрата стимулирующе действует на различные растения, а имен­но более полно обеспечивает их влагой, питательными веществами, вследствие увеличения емкости катионного обмена и степени удержа­ния влаги и повышения содержания доступных фосфатов, К, Са, Fe и других полезных элементов, увеличивает фотосинтетическую деятель­ность, что благоприятствует развитию и повышает их устойчивость к заболеваниям хлорозом, усиливает интенсивность размножения полез­ной микрофлоры почвы.

Результаты технологических испытаний глауконита различных разновидностей, отличающихся структурой и химическим составом (Бескровный и др., 1970); Нырков, Кацнельсон, 1976, 1984, 1985; Кацнельсон и др., 1978; Феношина и др., 1976; и др.) показывают, что глаукониты с большей примесью смектита, отличаются повышенной степенью пере­хода в жидкую фазу элементов питания растений, эффективнее воз­действуют на растения, но их действие более кратковременно, по сравнению с глауконитами, содержащими меньшее число разбухающих межслоевых промежутков и отличающихся большими содержаниями калия и ряда других элементов. Последние зарекомендовали себя как более медленно действующее удобрение.

Лабораторные и полузаводские испытания украинских глаукони­тов показали, что они являются неисчерпаемым источником сырья для промышленности и сельского хозяйства отдельных районов рес­публики (Феношина и др., 1976). Проведенными ими исследованиями выявлена принципиальная пригодность глауконитовых песков и/или их концентратов, а также глауконитовой муки, полученной путем помола естественных глауконитовых руд, в качестве стимулятора роста и урожайности гречихи, ячменя, однолетних трав, озимой пшеницы, ку­курузы, сахарной свеклы, помидор; для получения бесхлорной нитро­фоски, как одного из компонентов калийного удобрения, и для улуч­шения физико-химических свойств минеральных удобрений; как источ­ника минерального питания смесей протококковых микроводорослей (сценедесмуса, хлореллы) с целью применения их в качестве вита­минной подкормки в животноводстве. Эталоном для сравнения урожай­ности служили участки, которые удобрялись КСl в равных с глауко­нитом количествах. Прибавка урожая с глауконитом составила: гре­чихи на 3 ц, картофеля на 18 ц, томатов на 100 ц. По данным .Е.Грицыка урожай викоовса при внесении глауконитовой муки уве­личился по сравнению с контролем: без удобрений - на 43,8%, КСl - 16,9%.

Интересные опыты по использованию глауконитов в качестве удобрения проводились в Саратовской области России (Нетрадиционные ресурсы минерального сырья, 1988). По данным Н.В.Мизикова и Г.Н.Попова, в совхозе "Луганский" Красноармейского района глауко­нитовый песок был внесен на площади 29 га из расчета 20 т на 1 га под ячмень. Общая прибавка урожая, по сравнению с контролем, сос­тавила 9 ц ячменя на 1га. Внесение такого же количества под по­садки картофеля в совхозе "Штурм" на площади 35 га позволило уве­личить сбор картофеля в среднем на 22 ц с 1 га. В 1981-83 гг по­ложительные результаты от применения глауконита получен в совхозе "Новый" Энгельсовского района, на 10-15% был увеличен урожай са­харной свеклы на черноземе Аркаданского района. По мнению указан­ных исследователей, большие возможности для применения глауконита открываются в садоводстве и цветоводстве.

Островская и др. (1985) также считают возможным применение глауконитовых и других глин в качестве стимуляторов роста и мине­ральной добавки в корма-премиксы, за счет, во-первых, содержания таких питательных микро- и макроэлементов, как калий, кальций, магний, железо, фосфор, медь, титан и др.; во-вторых, высокой ио­нообменной и сорбционной способности. Опытное применение глин, в т.ч. и глауконитовых, в качестве минеральной покромки на свино­комплексе Липовецкого объединения (Винницкая область) показало, что добавка 15 г глины на одну кормовую единицу повышает средне­суточные привесы на 29 %.

Сотрудники лаборатории химии удобрений КИЕН КК ФАН РУз в течение 1983-1985 гг. по рекомендации геологов проводили опыты на ­базе Каракалпакского Научно-исследовательского института земледе­лия (КК НИИЗ) и в совхозе-техникуме им.К.Авезова Чимбайского ра­йона [5]. Образцы глауконитоносного песка были отобраны с возвышенности Крантау. Опыты проводились в различных вариантах в зависимости от количества вносимого глауко­нитового песка (среднее содержание глауконита в породе бралось за 40%). Вес вносимого глауконита - соответственно для варианта: 1 - 400, 2 - 600, 3 - 800 кг. Повторность опыта четырехкратная, делянки одноярусные, размер 360 м², учетность 180 м², сорт "Чим­бай-3010". Почва луговая, тяжело суглинистая, слабо засоленная, залегание грунтовых вод на глубине 1,5-2,0 м. Перед посевом в ве­сеннюю вспашку вносились удобрения: 100 кг/га аммиачной селитры, 125 кг/га суперфосфата и 50 % глауконита (расчет сделан на чистый глауконит, содержащийся в породе). В период вегетации удобрения распределили следующим образом: 50 кг/га фосфора и 100 кг/га азо­та в первую подрядку - в фазу 3-4 настоящих листочков; во-вторую фазу - фазу массовой бутонизации хлопчатника - 50 кг/га азота и оставшуюся 50 % от годовой нормы глауконита. Агротехнические при­емы по уходу за хлопчатником применялись обычные, принятые для северной группы районов Каракалпакии.

Наиболее интенсивный рост и развитие наблюдались при внесе­нии глауконита в количестве 400 и 600 кг/га и отмечалось некото­рое повышение веса одной коробочки, что, в конечном счете, и опре­деляло общую урожайность хлопчатника. Влияние глауконитового мик­роудобрения наиболее четко фиксировалось при внесении 600 кг/га. При этом созревание растений происходило на 2-3 дня быстрее, чем у контрольных. Но самая высокая урожайность отмечена при внесении глауконитового песчаника под хлопчатник в количестве 800 кг/га в 1983 г. Тогда прибавка урожая составила 3,3 ц/га, т.е. средняя урожайность увеличилась с 30,5 ц/га до 33,8 ц/га. Подобная карти­на наблюдалась и в 1984 г. на экспериментальной базе КК НИИЗ и на полях совхоза-техникума им. К.Авезова. Средняя урожайность после внесения глауконитовых песков для вариантов 1, 2 и 3 соответственно равнялась 36,8; 38,1 и 39,9 ц/га (контроль дал 35,6 ц/га). Прибавка урожая составила 1,2; 2,5 и 4,3 ц/га. В среднем за три года (с 1983 по 1985 гг.) урожайность за счет внесения глауконита по вариантам 1, 2, 3 составила соответс­твенно 35,6; 35,9 и 36,5 ц/га. В контрольном варианте получен ре­зультат 32,9 ц/га, т.е. прибавка по вариантам составила 2,7; 3,0 и 3,6 ц/га. Помимо этого было отмечено улучшение водообмена в почве, что объясняется адсорбционными свойствами глауконита.

Сотрудниками Каракалпакского филиала УзНИИриса (Кунназаров и др., 1985ф) изучено влияние глауконитовых песков на урожайность риса. Опыты проводились на участках экспериментальной базы инсти­тута в совхозе "50-летие ВЛКСМ" Нукусского района. Глауконитовые пески брались оттуда же, что и для хлопчатника (проявление Кран­тау). Сорт риса "Нукус-2", повторность 6-кратная, посевная пло­щадь делянки 1 м². Сев проводился вручную. Минеральные удобрения вносились следующие: азотные в виде сульфата аммония, фосфатные - суперфосфата, калийные - хлористого калия (контроль), и глаукони­та (в пересчете на чистый вес в породе) в различных дозах (100, 150 и 200 кг/га). При этом перед посевом от годовой нормы было внесено 33 % (или 80 кг/га) азотных, 100 % (120 кг/га) фосфатных, 50 % (75 кг/га) хлористого калия (контроль) и 50 % глауконита (50, 75 и 100 кг/га соответственно по вариантам). В фазу полного всхода были внесены только азотные удобрения в количестве 80 кг/га. В фазе кущения были внесены оставшаяся часть азотных удоб­рений - 80 кг/га, 75 кг/га калийхлора и 50, 75 и 100 кг/га (соот­ветственно по вариантам) глауконита.

Как показали результаты опытов во всех вариантах с глаукони­товым песком получена значительная прибавка урожая в сравнении с контролем (табл. 5.1.2).

Наибольшая прибавка риса наблюдалась в 3 варианте, где, по-видимому, было внесено наиболее оптимальное количество. Боль­шее количество глауконита привело к некоторому снижению урожай­ности.

Но необходимо отметить, что специалистами из КИЕН КК ФАН УзССР и КК филиала "УзНИИРиса" при определении доз внесения глауконитового песка с Крантау расчет брался от содержания глаукони­та в породе равного 40 %. Ес-

Таблица 5.1.2

Показатели урожайности риса при внесении глауконита

Вари- анты	Удобрения, кг/га			Урожайность риса, г/м2	Вес соломы, г/м2
	азот- ные	фосфат- ные	калийные
1	240	120	150 (KCI)	832,50	771,78
2	240	120	100 (глауконит)	887,33	796,83
3	240	120	150 (глауконит)	917,32	810,25
4	240	120	200 (глауконит)	893,15	850,33

ли пересчитать это на породу, то по­лучится, что по их расчетам вносились следующие количества:

культура	I вариант		II вариант		III вариант
	порода	глауконит	порода	глауконит	порода	глауконит
хлопчатник,кг/га	1000	400	1500	600	2000	800
рис, кг/га	250	100	375	150	500	200

По данным минералогического анализа, проведенного авторами отчета и специалистами из ЦЛ Госкомгеологии, среднее содержание глауконита на Крантау в лучшем случае можно принять как 15 %. Из этого вытекает, что при внесении глауконитового песка под хлоп­чатник в количестве 1000 кг было внесено фактически 150 кг глау­конита; при 1500 кг - 225 кг и 2000 кг - 375 кг. Под рис при вне­сении 250 кг глауконитового песка фактически внесено 375 кг глау­конита на 1 га, при 375 кг - 56,3 кг и при 500 кг - 75 кг.

Как видно из вышеизложенного, результаты применения глауко­нитовых песков Крантау, даже в таких относительно небольших до­зах, можно считать более чем положительными.

Практическое использование глауконита по В.Сидорову, приведенное на сайте http://netler.ru/slovari/minerals/glauconite.htm, следующее:

• В сельском хозяйстве: кормовая добавка в животноводстве, птицеводстве, рыбоводстве; сорбент для выведения из организма животных кишечных токсинов и радионуклидов; препарат для лечения желудочно-кишечных заболеваний молодняка сельскохозяйственных животных; стимулятор роста молодняка сельскохозяйственных животных и птицы; повышение урожайности почвы; мелиорация; производство органических минеральных удобрений. Кстати, благодаря достаточно высокому содержимому двуокиси калия (6 – 7%), и пятиокиси фосфора (до 3%), глауконит может использоваться для получения калийных удобрений и как естественное удобрение без переработки. В частности, внесение в почву глауконитовой муки повышает урожайность ряда зерновых культур и картофеля на 10 – 20%, существенно повышается урожайность плодовых деревьев.

• В энергетике: очистка и регенерация энергетических масел; подготовка воды для котлов и бойлеров.

• В экологии: оздоровление и восстановление почв; очистка сточных вод; улавливание вредных газов; устранение запахов; ликвидация техногенных загрязнений почв и водных объектов (нефтепродуктами, тяжелыми металлами, радионуклидами, токсикантами); очистка питьевой и промышленной воды.

• В нефтехимии: обессоливание и обезвоживание нефти; катализатор.

• В пищевой промышленности: уменьшение жесткости воды; очистка пищевых жидкостей.

• В медицине и косметологии: глинистая составляющая глауконитита (так называемая «зеленая глина») применяется в качестве вспомогательной терапии при лечении многих заболеваний.

• В лакокрасочной промышленности: изготавливают дешевую защитную краску зеленого цвета; благодаря насыщенной и стойкой зеленой окраске глауконит используется как естественный пигмент (в станковой и масляной живописи и для производства зеленых красок в промышленных целях), разработана технология получения сухих фасадных красок из глауконитов.

Кормовая добавка глауконит в рационах свиней на откорме позволяет повысить среднесуточный привес живой массы на 19,8%. Научные исследования, выполненные на откорме крупного рогатого скота в период с 2000 по 2002 год в колхозе “Рассвет” Увельского района Челябинской области, показали, что среднесуточный прирост живой массы бычков на доращивании за 10 месяцев опыта – на 49% выше, чем при скармливании равного количества корма, но без добавления глауконита.

На применение глауконита как удобрения, сорбента и кормовой добавки в рацион животных имеются сертификаты соответствия Госстандарта РФ, санитарно-эпидемиологические заключения, экспертные заключения и протоколы испытаний аккредитованных Госстандартом лабораторий.

Таким образом, подытоживая российский опыт, считаем весьма перспективным применение глауконитовых пород в сельском хозяйстве.

Литература

Глауконит месторождения Чанги и перспективы его использования [Текст] / Ю. В. Бескровный, Г. Г. Веретенников, Н. В. Галкина и др. - Ташкент : Фан, 1970. - 55 с.; 21 см. - (Труды Среднеазиатского научно-исследовательского института геологии и минерального сырья/ М-во геологии УзССР; Вып. 28).

Курбаниязов С.К., Абдимуталип Н.А. Широкие спектры применения глауконитов и их роль в современном обществе // Исследования в области естественных наук. 2012. № 5 [Электронный ресурс]. URL: http://science.snauka.ru/2012/05/359 (дата обращения: 29.09.2017).

Турапов И., Султанов Ш. и др. Водный режим орошаемых типичных сероземов при мульчировании почвы полиэтиленовой пленкой // Труды НИИПА. – 1948. – 145-152 с.

Кацнельсон Ю.Н. и др. Возможности сельскохозяйственного использования глауконитов Ростовской области. В кн. "Геологические строения и разведка полезных ископаемых Нижнего Дона". Ростов на Дону., 1974.

Мырзамбетов Қ. Суўды аз сарплап, пахтадан мол оним жетистириў жоллары // Еркин Қарақалпақстан.— 2000.— 12 сент.— Қорақалпоқ.

Код для цитирования: Скопировать