О том, какая рецептура оказалась успешной после ряда экспериментов, исследователи междисциплинарной научной группы из нескольких образовательных учреждений Пакистана рассказали в статье, опубликованной в журнале Agriculture 2022 на портале MDPI.
«Самым популярным азотным удобрением в мире является мочевина, хотя она быстро теряется из почвы при улетучивании в аммиак. Типичный метод снижения потерь мочевины заключается в ее улавливании матрицей, которая обычно состоит из природных биополимеров. К ним относятся лигнин, крахмал, пектин, желатин, хитозан и камедь, и каждый из различных вариантов был протестирован до сих пор. В последние годы составы с контролируемым высвобождением азота на полимерной основе пользуются высоким спросом и, соответственно, существует интерес к их производству при минимальных затратах.
Желатин представляет собой биосовместимую, недорогую, биоразлагаемую макромолекулу с превосходным естественным потенциалом плавления и гелеобразования, что является эффективной характеристикой. Мочевино-желатиновые микросферы с контролируемым высвобождением были созданы с использованием техники сшивания эмульсии. Загрузка и высвобождение мочевины может управляться соотношением мочевины и глутарового альдегида, водопоглощением и временем реакции желатиновых микросфер.
Вместе с тем хорошо известно, что древесная зола – отличный источник многих важных элементов, включая P, Ca, Mg и K. Также в древесной золе присутствует ряд микроэлементов, таких как Fe, Mn, Zn и Cu, которые усиливают ее благотворное воздействие на почву.
Согласно оценке потенциала извлечения питательных веществ из промышленных древесно-энергетических установок на юго-западе Германии, зола может заменить около 3,1 % (P), 7,5 % (K) и 22,8 % (Ca) сырья, используемого для производства удобрений.
Сообщалось, что соль в древесной золе помогает бороться с вредителями на сельскохозяйственных угодьях.
Это исследование было направлено на улучшение свойств мочевины путем модификации мочевино-желатиновой пленки древесной золой. Следовательно, древесную золу добавили к мочевине, удерживаемой в желатине, и всесторонне исследовали различные параметры, включая инкапсуляцию, водопоглощание, кинетику высвобождения мочевины и т.д. Модельным растением была мята колосистая (Mentha spicata). Древесную золу получали от сосны Роксбурга (Pinus roxburghii).
Для выяснения оптимальной рецептуры желатин массой 8 г/вес смешивали с различными концентрациями древесной золы (от 4 до 16 г/вес), мочевины (от 4 до 24 г/вес) и глутарового альдегида (от 0,5 до 3 мл/г) для приготовления различных составов медленно высвобождаемых удобрений.
Согласно этому исследованию, добавление древесной золы в желатин увеличивает его способность загружать и инкапсулировать мочевину, что продемонстрировано с помощью инфракрасной спектроскопии. Визуализация по фотографиям показала, что гомогенная дисперсия древесной золы улучшает структурную совместимость и что зола улучшает способность желатина уменьшать быстрое высвобождение мочевины с течением времени.
Оптимальными сочетаниями для достижения максимальной загрузки мочевины 53,43% стали 2,44 г мочевины, 2, 47 мл глутарового альдегида и 1,50 г древесной золы по модели Бокса-Бенкена. Здоровое развитие растений мяты с повышенным содержанием хлорофилла подтвердило агрономический потенциал карбамидного удобрения на основе желатина, модифицированного древесной золой».
По статье группы авторов (Ифа Манзур, Захид Маджид, Шамила Навазиш, Васим Ахтар, София Бейг, Айеша Байг, Саеда Манахил Фатима Бухари, Кайсар Махмуд, Зайнуб Мир, Шахида Шахин), опубликованной на портале www.mdpi.com.
Фото: Дмитрий Лукьянов.
