XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Агропромышленный комплекс (АПК) является одним из важнейших факторов, влияющих на окружающую среду. Воздействие агропромышленного комплекса на окружающую среду заключается в интенсификации сельскохозяйственного производства, в частности, механизации многих процессов, откачке и химизации территории, мелиорации воды. Учитывая состояние образования отходов в агропромышленном производстве, следует отметить, что основная часть отходов приходится на животноводство и водную промышленность - 56%, растениеводство - 35,6%, птицеводство - 3,7%, обрабатывающую промышленность-4,7%.

Основные направления негативного воздействия агропромышленных предприятий:

образование ранее сформированных физических органов и веществ;

появление промышленного шума; появление промышленного шума;

загрязнение атмосферы и литосферы различными промышленными выбросами и отходами;

загрязнение гидросферы промышленными сточными водами, а также истощение запасов пресной воды ;

потребление невозобновляемых природных ресурсов;

изъятие земельных ресурсов для объектов;

создание на производственных объектах определенной неблагоприятной среды, вредной для здоровья человека и опасной для его жизни [1-5].

В настоящее время 95 млн га земель характеризуются низким уровнем гумуса, подвержены ветровой и водной эрозии-70%, поверхностным и обводненным почвам-20%, засоленным почвам-8%, высокотоксичным почвам-44% (рис.1).

Рисунок 1-Уровень гумуса, находящегося на поверхности Земли

Помимо воздействия на окружающую среду, загрязнение почвы связано с высокими экономическими потерями, связанными со снижением урожайности и качества сельскохозяйственных культур. Предотвращение загрязнения почв должно превалировать во всем мире. Подавляющее большинство загрязняющих веществ являются результатом деятельности человека, поэтому мы несем прямую ответственность за изменение ситуации, снижение загрязнения и обеспечение безопасного будущего для нашей окружающей среды.

Загрязнение почвы может быть результатом неправильной сельскохозяйственной практики. Неправильные методы ведения сельского хозяйства снижают запасы органического вещества в почве и наносят ущерб ее способности уменьшать количество органических загрязнителей. Это увеличивает риск попадания загрязняющих веществ в окружающую среду. Во многих странах интенсивное растениеводство сокращает почву, что угрожает будущим производственным возможностям в этих районах. Поэтому стабильность сельскохозяйственного производства стала предпосылкой восстановления противоизносного процесса и обеспечения глобальной продовольственной безопасности для нынешнего и будущих поколений [6-8].

Мелиорация состоит из двух основных этапов: агротехнического планирования, формирования склонов, снятия и использования плодородного почвенного покрова, установки гидротехнических и мелиоративных сооружений, ликвидации токсических загрязнений и создания необходимых условий для дальнейшего хозяйственного использования мелиорируемых земель [9-12]. Биологический период включает в себя комплекс агромелиоративных и фитореактивных мероприятий, направленных на улучшение агрофизических, агрохимических, биохимических и других свойств почв. Это основной этап мелиорации земель, так как почва должна создавать одинаковые условия для благоприятного развития растений и обеспечения жизнедеятельности микроорганизмов. В почву следует вносить органические и минеральные удобрения, а на зеленовато-навозных полях-создавать благоприятную среду для развития почвенной микрофлоры (рис.2).

Объект исследования относится к области сельского хозяйства, в частности, к отрасли растениеводства и может быть использован в технологиях посадки и выращивания растений с использованием биоконтейнеров, при посеве семян сельскохозяйственных культур, садовых, лекарственных или декоративных растений, посадке корней, клубней,луковиц или клубней, при посадке в почву редуцированных зеленых или силосных черенков различных культур и при посадке рассады растений, выращиваемых в теплицах [13].

Известно, что биоконтейнер предназначен для посадки семян или растений, материал которых имеет прессованную оболочку из биологически усваиваемых веществ. В оболочке биоконтейнера (например, сферической формы) сделана глухая полость для размещения плодов растений. Биоконтейнер также содержит уплотняющий элемент формирования биологически поглощающих веществ, часть которых содержит минеральные элементы, биологически активные вещества [14].

Нормообразующее биологически абсорбируемое вещество, как правило, измельчают до порошкообразного вида с размером частиц не более 2,5×3 мм и сушат до сыпи в пропорциях, обеспечивающих наилучшую сжимаемость и нормальную безопасность при сборке и транспортировке биокомпозитов, торфа или их соединений. Биоконтейнер, используемый для прессования биоконтейнера с учетом возможных природных примесей, биокомпозитов, торфа или их смеси, составляет не менее 97% от массы (в пересчете на сухое вещество) образующегося биологически поглощенного вещества. Материал биоконтейнера не содержит дополнительных связующих веществ, так как они ухудшают рост семян и замедляют дальнейшее развитие растений. Требуемая прочность и транспортировка биоконтейнера обеспечивается выбором режима герметизации его оболочки. Прессование производится на вращающемся ротационном прессе средней производительностью 100 кг / см2. При этом влажность сжатой смеси должна быть в пределах 25-30%. В зависимости от влажности и дисперсности прессованного материала его объем при прессовании уменьшается в 2-4 раза.

Рисунок 2-Показатели внесения минеральных и органических удобрений (1000 т))

При внесении биоконтейнера путем прорастания семян или растений в почву с низкой влажностью (часто это происходит во время весенней засухи) оболочка биоконтейнера механически разрушается из-за его высокой плотности (то есть распадается на отдельные фрагменты) слишком медленно. Дополнительный полив также не решает проблем, так как влага частично испаряется, а материал оболочки биоконтейнера, не успев впитаться, частично удаляется в глубокие слои. Это приводит к тому, что при посадке быстрорастущих и быстрорастущих культур (например, бобовых) рост корней растений происходит быстрее, чем процесс фрагментации и полного разрушения оболочки биоконтейнера. Это препятствует быстрому росту растений. Кроме того, некоторые из интенсивно растущих корней растения могут выходить из зоны, где находятся фрагменты биоконтейнера, которые еще не полностью распались. В результате происходит потеря возможности получения растениями на ранних стадиях развития биологически поглощенных веществ, заложенных в материал оболочки биоконтейнера[15].

Методы исследования. Общие требования к методам определения загрязнителей почв регламентируются ГОСТ 17.4.3.03-85. Отбор проб, транспортировка и хранение проб для анализа в соответствии с ГОСТ 17.4.3.01-83. Отбор проб проводится для контроля загрязнения почвы и оценки качества естественных и нарушенных почвенных связей. Показатели, подлежащие мониторингу, выбираются из тех, которые указаны в ГОСТ 17.4.2.01-81 и ГОСТ 17.4.2.02-83. Отбор проб на химический, бактериологический и гельминтологический анализы проводится не реже одного раза в год. Отбор проб для контроля загрязнения тяжелыми металлами проводится не реже одного раза в 3 года.

Соли, минеральные удобрения. В неорганизованном виде нитраты определяются по методу Ag, VA, P, N-Дюма. Для определения азота в чистом нитрате натрия и нитрате натрия используют титриметрический метод после растворения пробы и пропускания ее через катионную колонку.

Результаты и обсуждение. Биоконтейнеры состоят из высокоактивных биологических компонентов, таких как гумус, торф и различные почвенные примеси, полученные из почвы, где растут растения, которые действуют как естественные удобрения. После того как эти компоненты и специальные связующие органические соединения обладают теми же свойствами, что и глина, которая удобна для пластической обработки, образуются цилиндрические или сферические формы.В некоторых случаях минеральные удобрения, такие как фосфат, калий и другие, смешиваются в биоконтейнеры, предназначенные для использования на неплодородных почвах очень низкого содержания.

В нашей работе биоконтейнеры состоят из оптимального количества органических, экологически чистых веществ, необходимых для роста растений, без химических добавок. Их состав содержит в основном биогумус, в пересчете на сухое вещество составляет около 95%, который мы получили биогумусом по методу, упомянутому в предыдущем разделе, то есть сельскохозяйственные отходы и навоз крупного рогатого скота, обработанные калифорнийскими красными червями (рис. 3).

Содержание питательных веществ в биоконтейнерах следующее: азот (N) не менее-0,7%; фосфор (р) - не менее -0,6%; калий (к) не менее - 0,9%; рН-7,0. по микроэлементному составу: Zn, Gu, Mn, Mo, B, Fe, Se. Биоконтейнер имеет оболочку из одной или нескольких примесей из нескольких уплотненных биологических веществ, доступных для посадки растительного материала. Материал оболочки содержит абсорбирующие гранулы, которые поглощают воду в почве.Создает оптимальные условия для выращивания семенного материала в начальный, критический период. Обеспечивает оптимальные, благоприятные условия для роста семян и дальнейшего развития.Гранула "биогумус" (биоконтейнер) состоит из оптимального количества органических, экологически чистых веществ, без добавления необходимых растениям химических примесей, в основе которой лежит "биогумус" из навоза крупного рогатого скота (КРС), обогащенный очень полезной микрофлорой, ферментами и витаминами из нитей дождевых червей.

Рисунок 3-оптимальный состав биоконтейнеров

Согласно разработанной технологии биоконтейнеры обладают следующими свойствами:

- обеспечивает воспроизводство и производство высокопродуктивных растений на плодородных почвах;

- защищает от неблагоприятных факторов внешней климатической среды, в том числе от морозов и засух;

- экономия количества удобрений с точки зрения экономической эффективности и средств на их приобретение, так как семена или рассада растений потребляют питательные вещества в биоконтейнере;

- уменьшает количество сорняков, наносящих наибольший вред в области сельского хозяйства, уменьшает количество болезней и вредителей, соответственно, снижает затраты на борьбу с ними.;

- дополнительно уменьшите количество тонких ростков и рассады.

Применение биоконтейнеров с реальным объемом компонентов приводит к экономической эффективности в экономии удобрений, не угрожает чистоте окружающей среды и продукции.

Биоконтейнер представляет собой шарик из спрессованных компонентов удобрений и микроэлементов диаметром два сантиметра. Она включает в себя все необходимое для мощного старта завода и его дальнейшего развития. После полива молекулярные связи биоконтейнера разрываются во влажной почве и начинают разлагаться, создавая воздушно-питательную биомассу, превышающую в 2-2, 5 раза первоначальный объем контейнера вокруг плодов, помещенных в биоконтейнер. Растение получит мощный толчок для здорового развития. В то же время питательная оболочка защищает растительность от заражения на ранних стадиях развития.

При посадке рассады из биоконтейнеров создаются условия, благоприятные для их вылета. Их семена и саженцы хорошо накапливают энергию от процесса точечной подкормки и быстро формируют сильную корневую систему.Разработаны эколого-агротехнические обоснования создания биоконтейнеров оптимального состава различных размеров и доказана возможность выращивания сельскохозяйственных растений в полевых условиях.В целом производство растений при посадке в биоконтейнеры позволяет получить 100% хороший урожай. Эти биоконтейнеры пользуются большим спросом, так как в нужное время можно высаживать растения разных размеров. Кроме того, будет легко контролировать режим питания растений в контейнерах, выбирая оптимальные субстраты и удобрения.Поскольку Биоконтейнер представляет собой сложную размерную структуру, то со временем, после полного механического разложения внешней оболочки в почве, за счет распространения биогумуса в однородной почве, он приводит к хорошему развитию питательных веществ и влагосберегающих корневых систем. Кроме того, эти биоконтейнеры можно использовать в четырехугольной, круглой форме, в разных размерах и для разных целей. Он распадается до нескольких недель, месяцев или одного года, в зависимости от силы, используемой в непрерывном производственном процессе.

Доказано, что технология создания биоконтейнеров оптимального состава для посадки высокопродуктивных растений с высоким биологическим потенциалом приобрела практическое значение. Применение биоконтейнеров с реальным объемом компонентов приводит к экономической эффективности в экономии удобрений, не угрожает чистоте окружающей среды и продукции. Помимо воздействия на окружающую среду, загрязнение почвы связано с высокими экономическими потерями, связанными со снижением урожайности и качества сельскохозяйственных культур. Предотвращение загрязнения почв должно превалировать во всем мире. Подавляющее большинство загрязняющих веществ являются результатом деятельности человека, поэтому мы несем прямую ответственность за изменение ситуации, снижение загрязнения и обеспечение безопасного будущего для нашей окружающей среды.

Согласно разработанной технологии биоконтейнеры обладают следующими свойствами:

обеспечивает зарастание растений и высокую урожайность на плодородных почвах, защищает от неблагоприятных факторов внешней климатической среды, в том числе от морозов и засух, экономит по экономической эффективности количество удобрений и средства на их приобретение, так как семена или рассада растений потребляют питательные вещества, содержащиеся в биоконтейнере, сокращают количество сорняков, наносящих наибольший вред в области сельского хозяйства, уменьшают количество болезней и вредителей соответственно, дополнительно уменьшают количество тонких ростков и рассады.

Список литературы

[1] Личман Г. И. Результаты и направления дальнейших исследований по механизации внесения удобрений текст / Г. И. Личман, Н. м. Марченко / / труды ВИМ, т. 131. - м.: 2000

[2] Григорий П. Ю. Корни, ризосферы и почвы: пути к лучшему пониманию почвоведения // Европейский журнал почвоведение. 2006

[3] тай А. М., Кемп С. Дж., Поултон П. Р. Отклики минералогии почвенных глин в классических экспериментах Ротамстеда в связи с практикой управления и изменением землепользования/ / Геодерма 153 (2009)

[4] Belmann P. et al. (2015) Bioboxes: Стандартизированные контейнеры для взаимозаменяемого программного обеспечения биоинформатики. GigaScience, 4.

[5] Лепревост Ф. Д. В. и др. (2014) О лучших практиках разработки программного обеспечения для биоинформатики. Биоинф. Подробный ответ на этот вопрос. Биол., 5, 199

[6]https://www.instructables.com/id/Biodegradable-flower-pots-out-of-coffee-grounds/

[7] Абдимуталип Н. А., Тойчибекова Г. Б. и др. (2015) Засоление строительных материалов и пути предотвращения этого процесса / / вестник Национальной академии наук Республики Казахстан.

[8] Курбаниязов С., Абдимуталип Н. и др. (2017) Основные свойства цеолитов и их многоцелевое применение Известия Национальной Академии Наук Республики Казахстан серия геолого-технических наук ISSN 2224-5278 Том 5, № 425, 244-248

[9] Абдимуталип Н., и др. (2015) Засоление строительных материалов и пути предотвращения этого процесса Вестник Национальной Академии Наук Республики Казахстан выпуск: 6 страниц: 110-113

[10] Имашев А., Суимбаева А., Жолмагамбетов Н., Таханов Д., Абдимуталип Н. Исследование возможных зон неупругого деформирования массива горных пород Известия Национальной Академии Наук Республики Казахстан, серия геолого-технических наук, ISSN 2224-5278 Volume2, Namber 428 (2018), 177-184

[11] Абдимуталип Н., Абдраимова К., Жолмагамбетов Н., Абишова г., Акешова М. Нейтрализация загрязненной почвы методом компостирования Известия Национальной Академии Наук Республики Казахстан, серия геолого-технических наук, ISSN 2224-5278 Volume2, Namber 422 (2017), 228-233

[12] Бостанова А.,Тойчибекова А. и др. (2017) Влияние климатических условий на развитие и рост семян зерновых и зернобобовых культур Вестник Национальной Академии Наук Республики Казахстан выпуск: 2 страницы: 95-99

[13] Бостанова А., Абдимуталип Н. и др. (2018) Биоэкологические исследования по выявлению причин возникновения видов грибов, поражающих семена зернобобовых культур в Южно-Казахстанской области экологический бюллетень Fresenius том 27 № 8/2018 страницы 5301-5305

[14] С. Курбаниязовс. к, Тойчибекова Г. Б., Абдимуталип Н.А. и др. (2018) Комплексное изучение различных свойств суглинков Бесарикского месторождения для получения экологически чистых строительных материалов / / Экологический вестник Фрезениус том 27 № 9/2018 страницы 5858-5863

[15] Абдимуталип Н.А., Тойчибекова Г. Б. и др. (2019) Исследование биоконтейнеров оптимального состава для улучшения роста и развития растений. Известия Национальной Академии Наук Республики Казахстан серия сельскохозяйственных наук ISSN 2224-526 Volume Том 2, № 50 (2019), 94-98.

Код для цитирования: Скопировать