Стремительное развитие научно-технического прогресса во всём мире привело к тому, что по состоянию на сегодняшний день идёт загрязнение почв неорганическими микроэлементами, к которым относятся металлы и металлоиды, одновременно с органическими ксенобиотиками, что сделало их непригодными для выращивания сельскохозяйственных культур. Таким землям требуется фитостабилизация. Доктор технических наук Аллаберды Ильясов рассказал информационному агентству Vestiabad.ru, что для этих целей можно использовать мискантус.
Это трава, принадлежащая к семейству «злаки» (Poaceae) и в природе чаще встречается в Юго-Восточной Азии, немного - в странах Дальнего Востока, Африки. Внешне мискантус похож на камыш с симпатичными метёлками и высота растения достигает почти двух метров. Многолетнее травянистое растение в мире до сих пор использовали как элемент ландшафтного дизайна.
Мискантус для Туркменистана
В начале отмечу, что в Туркменистане для фитостабилизации почв обычно выращивают в частности, сольник, солончаковую пастбищную траву, щетинистый мятлик, дикую верблюжью колючку и др., которые являются одним из наиболее известных видов трав, используемых для борьбы с засолением почвы. Они хорошо адаптированы к соленой почве и способны извлекать соль из почвы через свою корневую систему.
Но отметим, что по состоянию на сегодняшний день мискантус признан культурой, предназначенной для выращивания биомассы одновременно с экологическим восстановлением сильно загрязнённых и утративших былую плодородность земель. А так же с мискантуса можно получать большой урожай для разнообразных целей, вплоть до использования в производственных масштабах. Этим и объясняются стремительные темпы его внедрения в сельское хозяйство. Уже научно доказано, что именно это растение способно поглощать содержащиеся в почвах теллур (хрупкий, малотоксичный редкий полуметалл, химический символ - TЕ). Мискантус способствует снижению их концентрации в земле, усилению секвестрации, минимизации токсичности, изменению физико-химических параметров земель, и другие, не менее полезные для земли свойства этой травы.
Практика показывает, что при выращивании мискантуса на загрязнённых почвах с целью их фитостабилизации уже через три месяца наблюдается снижение мобильности ТЕ, обусловленное изменением физико-химических свойств земли за счёт усиления рециркуляции питательных веществ и углерода. Этому также способствовало улучшение удержания влаги в почве, благодаря буйной растительности на поверхности, и поддержании полезных микроорганизмов во внутренних слоях почвы. Глубоко проникающие корневые экссудаты, в составе которых присутствуют органические кислоты и аминокислоты, влияющие на изменение рН ризосферы (ризосфера - узкий слой почвы, прилегающий к корням растения), растворение минеральных веществ и накопление комплексов металлов в корнях. Поскольку живые организмы разлагают органические загрязнения почв, то для их биодеградации используется мискантус. Его корневой экссудат обеспечивает поступление в землю кислорода и питательных веществ, стимулирующих активность микроорганизмов поглощать загрязняющую земли органику.
Приоритетный агробизнес
Мискантус, как источник растительной целлюлозы, начали изучать сравнительно недавно - в конце прошлого столетия. Ныне во многих странах возводят и вводят в эксплуатацию перерабатывающие заводы и предприятия по производству биокомпозитов из целлюлозного волокна. Успешному внедрению инвестиционных проектов способствует тот факт, что мискантус быстро будет адаптироваться к различным климатическим условиям, характерным для Туркменистана, хорошо растёт на скудных почвах, почти непригодных для выращивания прочих сельскохозяйственных культур. Он не размножается семенами, поэтому не разрастается хаотично, а заодно улучшает структуру почв, предупреждая развитие в них эрозийных процессов. А также обладает способностью поглощать углекислый газ из атмосферы.
Урожайность мискантуса, выращенного на полях Туркменистана в пересчёте на сухую биомассу может составить до 15 тонн на гектар, что гарантирует высокий выход на картон и на бумажную массу. Растение убирают преимущественно машинным способом, задействуя косилки, пресс-подборщики и уборочные комбайны. Он отлично хранится под открытым небом, не теряя первоначальных качеств. По состоянию на сегодняшний день ценное растительное сырье, получаемое из мискантуса, выращивание которого считается одним из приоритетных направлений агробизнеса, наиболее часто используется в целлюлозно-бумажной промышленности. А именно на производстве бумаги, картона, биоразлагаемой упаковки и одноразовой посуды, где уже много лет идёт поиск аналога сильно загрязняющего окружающую среду пластика.
Выращивание этого растения, считающегося близким родственником сахарного тростника, способствует развитию биоэнергетической отрасли, за которой будущее. Из его биомассы изготавливают уникальные топливные гранулы, обладающие высокой калорийностью, низкой зольностью и небольшим содержанием летучих веществ, что указывает на его качественное горение с выделением большого количества тепла. А это дополнительный источник дохода продукции на экспорт.
Вегетационный период
Уборка урожая соломы для дальнейшей обработки и расщепления обычно производится в феврале-марте, начиная со второго года вегетации, когда средняя продуктивность плантации достигает 6-8 тонн/Га.
После третьего года продуктивность достигает 13-15 тонн/Га, а начиная с четвёртого года - 20-22 тонны/Га. После зимнего опадания листьев и побегов, растение высыхает до уровня влажности 12-18 процентов, что положительно сказывается на сроках хранении и экономии ресурсов на дополнительную просушку сырья.
Солома убирается при помощи режущего уборочного механизма и пресс-подборщиков для упаковки соломы в тюки. Квадратные тюки достигают плотность около 280 кг / м³. Также возможна уборка по технологии сбора измельчённой щепы прямо с плантации. Выбор способа сбора мискантуса зависит от требований к последующей переработке биомассы. Урожайность мискантуса, выращенного на полях Туркменистане в пересчёте на сухую биомассу может составить до 15 тн/Га, что гарантирует высокий выход на картон и на бумажную массу. Растение убирают преимущественно машинным способом, задействуя косилки, пресс-подборщики и уборочные комбайны. Он отлично хранится под открытым небом, не теряя первоначальных качеств.
Лежанка для животных
Сухой измельчённый мискантус - пористый, мягкий, упругий и тёплый.
Эти качества позволяют выращивать животных на фермах в комфортных для них условиях. Изготовление такой подстилки для животных - наиболее простое и менее затратное производство. Вообще напольные покрытия для животноводческих помещений из биомассы мискантуса обладают высокой абсорбирующей способностью - могут максимально быстро впитывать влагу в три раза больше изначального собственного веса. Такой материал из этого растения также быстро компостирует, что облегчает процесс утилизации использованного продукта.
Солома крупной фракции используется в качестве нижнего слоя подстилки для молодых особей. Щепа мискантуса более мягкая, поэтому подходит для покрытия бетонного пола в загонах почти всех видов сельскохозяйственных животных. Учёные из Университета Копенгагена провели эксперимент, в ходе которого выяснили, что увеличение слоя соломенной подстилки напрямую влияет на увеличение прироста массы тела молодых животных.
Пластик из мискантуса
Производство растительных полимеров стремительно набирает обороты во всем мире. Речь идёт о пластике, изготовленном из возобновляемых источников биомассы, в том числе из сырья мискантуса, содержащего большое количество целлюлозы. Из него производят одноразовую посуду, упаковку и т.д. Для изготовления природного термопластичного полимера из сырья мискантуса разработана химическая технология. Её используют в двух вариантах, в результате чего получается качественный экологически чистый полимерный материал с высокими показателями термопластичности. В первом случае полимеры из сырья мискантуса изготавливают по химической технологии, предполагающей использование полученного из него гидротропного лигнина (коричневый порошок), посредством гидролиза.
В наши дни для производства термопластичных полимеров из сырья мискантуса наряду с первым используется и второй вариант химической технологии получения гидротропного лигнина. Эта технология отличается предварительным замачиванием сырья мискантуса в воде на протяжении одних суток и ведением гидролиза при повышенном атмосферном давлении. Оба варианта химической технологии производства термопластичного полимера из сырья мискантуса удаётся воплотить в жизнь благодаря высокому содержанию в нём целлюлозы. Получаемый из неё лигнин не содержит примесей серы и хлора и является основой для производства природного термопластичного полимера. Его можно использовать в качестве сырья для производства топливных брикетов, моторных масел, ДСП и прочих современных материалов, где важны его термопластичные свойства.
Трава для бетона
Сегодня разработана единая технология производства строительных блоков из мискантуса. Лёгкие крупноячеистые бетоны, из которых изготавливают блоки и панели для строительства малоэтажных домов и строений нежилого назначения, выполняют не только из древесной щепы. Зачастую её роль играет мискантус - уникальная злаковая культура, выращивание которой во всём мире набирает обороты. Правильная переработка этого сырья позволяет получать плитные материалы, стеновые панели и строительные блоки из «зелёного» бетона, отлично подходящие для возведения частных домов и загородных коттеджей. Строительные блоки и панели из «зелёного» бетона имеют уникальный в своём роде состав. В него входит щепа мискантуса, цемент марки М500 и выше, вода и минеральные добавки. Технология производства предусматривает оптимальное соотношение элементов для достижения отменных эксплуатационных показателей блоков, из которых возводятся дома.
Щепа мискантуса - это основной элемент лёгких мелкоячеистых блоков, подходящих для возведения стен и прочих несущих конструкций объектов малоэтажного строительства. Лёгкие бетоны из растительного сырья с каждым годом всё активнее применяют в промышленном, гражданском и сельскохозяйственном строительстве. Их используют для изготовления блоков и панелей, подходящих для возведения стен, перегородок и перекрытий, а также тепло- и звукоизоляционных плит. Отлично себя зарекомендовал биобетон из мискантуса. Сырьё из него в «зелёном» бетоне используется в качестве заполнителя. Лёгкий бетонный раствор из сырья мискантуса можно использовать не только для изготовления плит и блоков, но и для теплоизоляционной штукатурки, бесшовного чернового пола и т.д. Сегодня использование сырья мискантуса признано одним из простых и надёжных способов изготовления лёгких «зелёных» бетонов, используемых в современном строительстве.
