Утилизация нефтепродуктов для предпосевной обработки семян кукурузы

Наиболее распространенным способом утилизации отходов нефтепродуктов является биологическая рекультивация, основанная на создании в загрязненной почве оптимальных условий для жизнедеятельности углеводородсодержащих микроорганизмов [1, 2, 3]. Однако внесение биопрепаратов в почву - высоко затратный агроприем.

Ряд исследователей утверждают, что внесение природных цеолитсодержащих глин в смеси с семенами сельскохозяйственных культур резко снижает степень загрязнения почв нефтью [4, 5]. Особенно это касается азотфиксирующих за счет симбионтов растений, обладающих твердой оболочкой и плохо прорастающих на загрязненных нефтью участках. Главными условиями при прорастании семян являются: достаточная влажность, температура и доступ кислорода. Стимуляция прорастания семян не исключает применения сильнодействующих химических веществ, что является источником загрязнения биоты почвы.

Поиск экологически чистых приемов при выращивании сельскохозяйственных культур свидетельствует о перспективности использования азотфиксации симбионтов бобовых растений для улучшения плодородия почв и обогащения ее азотом.

Использование в качестве стимуляции микроудобрений и нанесения слоя бентонитовой глины в смеси с торфом повышает затраты на осуществление известного агро-приема [6].

С целью снижения затрат на утилизацию отходов нефтепродуктов и повышения эффективности способа семена кукурузы обволакивали смесью мелассы и измельченным высокобелковым зерном бобовых культур (фасоль, соя, горох, люпин, сераделла, кормовые бобы и др.) с последующим их покрытием глиной диалбекулит, смешанной с нефтяными парафинами при температуре их плавления (45-52^оС) в соотношении 1:1.

Исследования проводили в опытах, заложенных на экспериментальном участке Чеченского научно- исследовательского института сельского хозяйства (ЧНИИСХ) на выщелоченных черноземах. Объектом исследований служили семена кукурузы Краснодарской селекции - двойной межлинейный гибрид Краснодарский 385 МВ. Для обработки семян кукурузы измельчали 5 кг фасоли на гектарную норму высева основной культуры (22 кг) и смешивали с 10 кг мелассы. Приготовленной смесью обволакивали семена. Одновременно нефтяной парафин доводили до плавления (45-42^оС) и растворяли в нем глину диалбекулит в соотношении 1:1 или по 3 кг каждого компонента на гектарную норму высева кукурузы. Посевное зерно смешивали в дражираторе. Влажный продукт подсушивали и высевали.

В другом опыте измельчали зерно сои (4 кг/га) и смешивали его с мелассой (8 кг/га). Обволакивали зерно кукурузы этой смесью. Нефтяной парафин расплавляли до 50^оС, смешивая его с глиной диалбекулит в соотношении 1:1 или по 4 кг каждого компонента. Инкрустацию семян проводили в дражираторе, где удаляли шероховатость и осуществляли подсушивание семян путем подогрева.

Семена зернобобовых культур, используемых в опытах, содержат белки в пределах 25-50%, которые хорошо сбалансированы по аминокислотному составу и поэтому имеют высокую биологическую питательную ценность. Содержание незаменимых аминокислот в белках бобовых культур составляет 7615-8530 мг/100г, из которых на долю лизина приходится 1550-1720 мг (в зерне кукурузы в 3 раза меньше), триптофана 220-260 мг (в зерне кукурузы и других зерновых в 2 раза меньше).

Углеводы зернобобовых культур хорошо всасываются, и используются проросшими семенами кукурузы, особенно при пониженных температурах в весенний период. Углеводный комплекс зернобобовых культур представлен крахмалом, сахарами и некрахмальными полисахаридами. Его содержание у фасоли составляет 56-61%.

Меласса - отход сахарного производства, содержит 20-25% воды, около 9% азотистых веществ, 58-60% углеводов и 7-10% золы. Обволакиваемая семена смесь двух углеводных компонентов с водой и питательными веществами становится «прилипате-лем», на который накладывается слой парафина с растворенной в нем глиной диалбеку-лит.

Парафин марки П-2 (Нефтяной твердый ГОСТ 23683-89) кристаллического строения получается из дистиллятного сырья и предназначен для применения в различных отраслях промышленности. Температура плавления 45-42^оС с физической особенностью сохранять тепло длительное время. В сельском хозяйстве парафин в тароупаковочной промышленности используется как защитное покрытие.

Глина диалбекулит (место происхождения - пойма реки Терек) содержит (%): кремний - 46,5; железо - 7,1; калий 1,1; кальций - 37; кобальт- 0,1; цинк - 1,1; никель -1,7; фосфор - 1,7. Реакция среды щелочная (рН 9,1). При подогреве парафина до 45 -52^оС добавляют глину диалбекулит в равных пропорциях. Этой теплой смесью обволакивают семена с нанесенным липким покрытием из мелассы с измельченными семенами бобовых культур.

Парафин нетоксичен для живых организмов. Совместного структурообразования глины и парафина не происходит, так как парафины создают объемную сеточную структуру, где глина диалбекулит является просто наполнителем. Парафин не растворяется в воде, и при смешивании с глиной химических реакций не происходит. Нефтяной парафин, смешанный наполовину с глиной диалбекулит, при термообработке минимализи-рует образование трещин. При введении в растворимый парафин глины диалбекулит осуществляется его разложение и состав элиминируется микроорганизмами.

Использование парафина в смеси с глиной в качестве пропиточного материала для зерновых культур (в частности кукурузы) обеспечивает снижение доли парафина кратно глине, соответственно опасности для почвы не представляет. Соотношение глины и парафина обосновано их химическим составом и обеспечением достаточной плотности при инкрустации и прорастании семян сквозь оболочку, содержащую комплекс макро- и микроэлементов.

Парафиновая оболочка защищает зерно кукурузы от плесени при низкой температуре в почве, позволяет семенам адаптироваться к условиям среды. При этом парафиновая оболочка защищает зерно от преждевременного проникновения влаги, а под влиянием температуры почвы весной оболочка трескается и в трещины проникает влага, зерно набухает и начинает прорастать. За счет питательной среды - белковой оболочки в смеси с мелассой и микроэлементами диалбекулита - раньше появляются всходы. Дражи-рование семян таким составом позволяет повысить всхожесть в сравнении с контролем на 25%, снизить плесневение семян на 28% и повреждение вредителями на 32% (таблица).

Из приведенных в таблице данных следует, что предлагаемая смесь с использованием природного источника глины, утилизированных продуктов мелассы и нефтяных парафинов позволяет снизить затраты на предпосевную обработку семян и улучшить экологическую обстановку в агроэкосистеме.