Исследование показывает, что полевой шпат высвобождает калий с большей скоростью, чем ожидалось, что имеет значение для сельского хозяйства

Исследователи из лаборатории Антуана Алланора, доцента металлургии MIT, в течение трех лет работали над поиском альтернатив калийным удобрениям. В статье, опубликованной 20 октября в PLOS One, постдок группы Алланора Давиде Чичери с помощью микрофлюидных экспериментов демонстрирует, что взаимодействие полевого шпата с кислотным раствором может высвобождать достаточное для сельского хозяйства количество калия.

Чичери разработал микрофлюидное устройство для измерения выщелачивания из тонкого среза полевого шпата в масштабе времени и размера, который лучше имитирует естественные поры в почве, чем ранее применявшиеся методы. Основной целью исследования было определить скорость выщелачивания калия из полевого шпата. Результаты показывают, что в микрофлюидной системе эта скорость стабильно выше, чем в предыдущих исследованиях с использованием обычных аппаратов. Это говорит о том, что доступность калия из полевого шпата в почвах может быть выше, чем предполагалось.

Результаты, полученные с помощью этого устройства, бросают вызов представлению о том, что силикатные минералы нельзя использовать в качестве альтернативных удобрений для тропических почв. Эксперименты показали, что бразильский полевой шпат высвобождает достаточно калия, чтобы конкурировать с калийными солями для некоторых сельскохозяйственных нужд при правильных условиях потока и химического состава.

Исследование вписывается в более широкий контекст работы лаборатории Алланора по разработке альтернатив хлориду калия (KCl) для сельского хозяйства южного полушария, где импортируемые калийные соли дороги. Отдельно разработанная в лаборатории альтернатива калийным удобрениям показала хорошие результаты в тепличных испытаниях на кукурузе, проведенных Бразильской корпорацией сельскохозяйственных исследований (Embrapa).

Чичери также предполагает, что его микрофлюидная установка может иметь более широкое применение, включая петрологию, например, для наблюдения за сланцевыми минералами и их пористостью или выщелачиванием стекол для хранения ядерных отходов. В дополнительном отчете Чичери оценивает количество полевого шпата, необходимое для поддержания роста реальной коммерческой культуры, такой как лук-порей. Усиление скорости выщелачивания, о котором сообщается, предполагает возможность пересмотреть использование каменной муки, особенно в странах, которые не могут позволить себе или получить доступ к традиционным калийным удобрениям.