Ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной клеточной биофизики Института перспективных исследований СевГУ Андрей Сорокин получил грант Российского научного фонда (РНФ) на разработку композиционных суперабсорбирующих полимерных материалов для нового поколения удобрений. Об этом сообщает пресс-служба СевГУ.
Проект рассчитан на два года с общим финансированием 3 млн рублей (1,5 млн рублей в год). Название проекта: «Композиционные суперабсорбирующие полимерные материалы на основе отходов растениеводства с экологически ориентированными функциями для создания нового поколения удобрений».
Исследователь работает над созданием так называемых «умных удобрений» - многофункциональных материалов, которые одновременно накапливают влагу в почве и высвобождают агрохимикаты, в том числе сложные для доставки гидрофобные соединения, например, стимуляторы роста растений.
Сейчас суперабсорбенты производят на основе небиоразлагаемых акриловых полимеров, которые после окончания срока службы накапливаются в почве и загрязняют ее.
Команда исследователей предлагает совместить небиоразлагаемую основу с биоразлагаемыми компонентами из отходов растениеводства — в частности, с пшеничной соломой. Ее в регионе образуется много, а утилизация зачастую сводится к сжиганию, что наносит вред экологии.
Пшеничная солома в рамках проекта превращается в ценный компонент композиционного суперабсорбента. Такой материал не только лучше разлагается в почве по сравнению с существующими аналогами, но и эффективно выполняет две функции — накапливает влагу и служит носителем агрохимикатов. Таким образом, проект решает сразу две проблемы, - снижает загрязнение почвы и дает новое применение растительным отходам.
Работа ведется поэтапно: сначала ученые получают небольшие образцы материала в лабораторных условиях и оценивают их физико‑химические свойства: водопоглощение, емкость по агрохимикатам и скорость их высвобождения.
Затем планируется моделирование условий почвы — проверка биоразложения композитов в разных средах, в том числе под действием бактериальных культур. Финальный этап — полевые испытания на учебно-научном полигоне СевГУ.
На первом этапе тестировать материал будут на однолетних культурах, например, пшенице или подсолнечнике. Снижение урожайности подсолнечника в Крыму в последние годы связано в том числе с климатическими условиями и недостатком влаги, поэтому «умные удобрения» могут помочь стабилизировать ситуацию.
Разработки найдут применение не только в сельском хозяйстве, но и в декоративном растениеводстве, так можно повысить выживаемость растений при пересаживании, а также уменьшить частоту и объем поливов. Сорокин особо отмечает, что все эти качества «умных удобрений» имеют принципиальное значение для засушливых регионов, к которым относится Крым.