Сельское хозяйство — отрасль экономики, без которой обойтись нельзя. Однако современные растениеводство и животноводство влияют на экологию достаточно негативно. Поэтому сейчас много внимания уделяется экоспособам ведения агробизнеса. Проблемы экологии активно обсуждали на прошедшей недавно научно-практической конференции с SibAgroTech 2022.
БЕЗОТХОДНОЕ ПРОИЗВОДСТВО — В ТРЕНДЕ
Мировое сообщество винит животноводство в крайне отрицательном влиянии на окружающую среду: для устройства пастбищ вырубаются леса, а это меняет ландшафт. Навоз, покрывающий поля или складируемый около ферм, меняет структуру почвы. Кроме того, коровы и другие жвачные являются рекордсмена по выбросу метана в воздух.
Но при существующих технологиях отрасль животноводства вполне можно сделать более экологичной. Например, при организации грамотной переработки отходов.
Комплекс для переработки навоза методом пиролиза Pulsar 30 — интересное решение, которое при экоутилизации позволяет получить ценные продукты. Как это происходит?
Сначала навоз поступает в навозоприемник, далее из него — в емкость первичного прогрева. Из этой емкости навоз поступает в пиролизный комплекс, где при температуре 700 и отсутствии кислорода происходит деструкция вещества. Рвутся химические связи, выделяется большое количество газа, который закачивается в газгольдеры. Впоследствии его можно использовать для обогрева.
Помимо газа образуется уголь, который по конвейеру перемещается на склад сухого топлива. Его можно сформировать в брикеты.
Жидкое минеральное азотистое вещество, которые образуется в процессе переработки навоза, можно использовать в качестве удобрения.
В целом из 1 тонны навоза на выходе вы получаете:
830 л жидкого азотистого удобрения;- 98 кубов высококалорийных горючих газов (метан, этан, бутан);
- 100 кг угля;
- 1200 л чистой воды, сконденсированной из воздуха.
В сутки комплекс перерабатывает около 30 тонн навоза. При этом работа его осуществляется непрерывно.
Такое решение переработки навоза выглядит современным и эффективным. Однако у нее есть существенный минус — это стоимость, которая начинается от 2 млн евро. Поэтому доступ к безотходной экопереработке появляется далеко не у всех производителей.
Но есть более демократичные по стоимости пути решения проблемы.
Другой способ получить экологически чистое удобрение и при этом избавиться от производственных отходов — переработка навоза и птичьего помета методом анаэробного сбраживания и фильтрации продукции до 60 мм. Именно благодаря такому процессу «Станция-А» производит органо-биологическую подкормку «ТОР-органик».
В чем суть анаэробного брожения? В специальном биореакторе идет уникальный процесс ферментации, (переработка навоза с помощью бактерий) при этом в субстрате повышается концентрация биомассы этих бактерий, а также продуктов их жизнедеятельности. Удобрение приобретает новые свойства, в него входят все компоненты необходимые для нормального роста и развития растений, свободные аминокислоты, витамины, в том числе витамин В12, фосфор, азот, калий, макро- и микроэлементы. При внесении биоорганического удобрения в почву анаэробные бактерии способствуют азотфиксации и аммонификации, тем самым помогают растениям ассимилировать азот из воздуха.
УДОБРЕНИЯ ДЛЯ ЖИЗНИ
В вопросах загрязнения окружающей среды отрасль растениеводства не отстает от животноводства. Если в 1965 году для получения 50 ц с га на Кубани использовали 125 кг химических удобрений, то в 2008 — уже 225 кг.
Поэтом перед всеми производителями, так или иначе, встает вопрос: применять химию и дальше или постараться минимизировать этот процесс, чтобы помочь почве восстановиться?
Многие фермеры в качестве панацеи применяют гуминовые концентраты, полученные из торфа.
В природе процесс органического разложения торфа идет крайне медленно, поэтому применение его в чистом виде эффективно лишь при достаточно высоких дозах его внесения в почву, что экономически невыгодно. По простоте исполнения, дешевизне и эффективности особо отличается электрогидравлическая технология обработки торфа.
Для применения вышеуказанных методов используют электрогидравлические дробилки, входящие как основной агрегат в технологическую линию. Последовательность технологических операций при работе электрогидравлической установки следующая: фрезерный торф, находящийся в загрузочном бункере, подается ленточным транспортером на вибросито, где он просеивается, а затем очищается электромагнитным сепаратором от металлических включений. Интенсивность подачи торфа определяется производительностью вибросита и электрогидравлической дробилки. Просеянный торф подается ленточным транспортером в бак смесителя, куда поступает вода в количестве, регулируемом вентильной заслонкой с приводом и определяемом влажностью исходного торфа и заданной консистенцией конечного продукта. Затем торфоводяная смесь поступает в камеру электрогидравлической дробилки, где подвергается воздействию электрогидравлических ударов. Обработанный субстрат-пульпа перекачивается насосом в резервуар.
После электрогидроимпульсной обработки торф может быть использован в сельском хозяйстве в качестве органического удобрения, например, для замены части минеральных удобрений, используемых при применении беспахотной технологии no-till, так как полученное удобрение может применяться в жидкой форме и не требует вспашки почвы.
Одним из препаратов, получаемых таким способом, является гуминовый концентрат «Экожизнь». Электрогидроимпульсная технология нанодеструкции торфа позволяет переводить гуминовые кислоты торфяного вещества в биологически активную водорастворимую форму без применения химических реагентов.
Интересным с точки зрения процессов оздоровления почвы является проект «Плантум гель», который представляет собой новый подход к внесению биопрепаратов в почву.
Основная идея состоит в разработке смарт-системы, которая будет в режиме онлайн подбирать гели с нужным наполнением для решения агрозадач.
В состав гелей входят микроорганизмы из авторской коллекции разработчиков. При этом составы можно видоизменять, дорабатывать под конкретные нужды.
В чем состоят преимущества геля? Авторские микроорганизма обладают различными свойствами, необходимыми для решения конкретной задачи. Помимо этого, гель способен стимулировать рост растения. Он абсолютно безопасен. Гель помогает восстанавливать почву после пестицидов, снижает риск поражения корней. Что очень важно: гелевый носитель обеспечивает пролонгированный эффект, а адгезия геля в почве позволяет сохранять высокую дозу препаратов в ней. Из других плюсов можно отметить равномерность распределения, возможность воздействия на всех этапах развития растения, биоразлагаемость. Кроме того, на гектар земли требуется всего 7 г геля.
НОВАЯ ЭРА В БОРЬБЕ С НАСЕКОМЫМИ
Почему химические средства борьбы с насекомыми часто проигрывают биопрепаратам? Ответ прост: к последним не развивается резистентность.
Помимо этого, биоинсектициды — экологически чисты, что прекрасно вписывается в современную повестку. Применяя биопрепараты, мы сохраняем естественный природный фон, лишь слегка корректируя развитие патогенов и вредителей.
Кроме того, биопестициды дешевле химических аналогов, что также важно в существующих реалиях.
Одно из направлений в разработке современных биопрепаратов — подавление защитных систем насекомого, которое происходит при помощи добавления к препаратам метаболитов микроорганизмов, использование иммуносупрессоров, использование метода РНК-интерференции, а также таких добавок как наночастицы.
При этом биологический препарат часто переходит в ранг биорационального препарата. Отметим, что под термином «биорациональные пестициды» подразумеваются продукты, которые эффективны против вредителей-мишеней, но менее опасны для естественных врагов насекомых-вредителей и окружающей среды в целом. Препараты при этом должны быть получены из природных источников, таких как растительные экстракты и патогены насекомых.
Стоит отметить, что в основе 75% всех биоинсектицидов на рынке — бактерия Bacilius thuringiensis, к которой затем добавляют различные вещества для большей эффективности.
Один из самых перспективных моментов, связанных с использованием биорациональных технологий, является добавка к биопрепарату двухцепочной РНК, которая снижает иммунитет насекомых.
РНК-интерференция блокирует гены вредителей. Так, если мы берем гены жизнедеятельности, то добиваемся снижения резистентности насекомых, и они становятся более чувствительны к препаратам.
Добавка наночастиц повышает стабильность биопрепаратов, вероятно, за счет того, что наночастицы связывают токсины и улучшают их прохождение через кишечник, повышая эффективность бактерии.
Конечно, есть и более простые способы подавить иммунитет. Например, использование вторичных метаболитов растений.
Так, применение хлорогеновой кислоты и Bacilius thuringiensis за счет подавления систем, связанных с детоксикацией метаболитов, повышает вирулентность бактерий. Трифенилфосфат также повышает вирулентность Bacilius thuringiensis. За счет небольших добавок вторичных метаболитов растений можно многократно повысить эффективность препарата.
Отметим, что новым направлением в разработке биоинсектицидов является использование энтомопатогенных микробов с ростостимулирующими свойствами, которые в среднем дают прибавку к урожайности около 30%.
Одно из направлений в разработке современных биопрепаратов — подавление защитных систем насекомого, которое происходит при помощи добавления к препаратам метаболитов микроорганизмов, использование иммуносупрессоров, использование метода РНК-интерференции, а также таких добавок как наночастицы.
