Научная работа аспирантки Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) Марии Бовсун отмечена премией посла Китая в Российской Федерации. Исследование в области применения биоугля в агрохозяйствах стало одной из 12 высоко оцененных работ.
Фото: Предоставлено пресс- службой ДВФУ
Фото: Предоставлено пресс- службой ДВФУ
Лауреаты премии награждены сертификатами и почетными медалями посольства Китайской Народной Республики (КНР) в РФ, а также получили возможность посетить научно-исследовательские учреждения и промышленные предприятия Китая для знакомства с передовыми технологиями.
Научная работа аспирантки является частью многолетних исследований по внедрению технологий применения биоугля в агрохозяйствах Приморского края, проводимых коллективом исследователей кафедры почвоведения Института Мирового океана ДВФУ. Цель исследования — оценка положительных эффектов от внесения биоугля в почвы юга Приморского края.
Основным свойством биоугля является его поровая структура, внутри которой происходит множество химических, физических и микробиологических реакций, благодаря которым он положительно влияет на почву. Было доказано, что биоуголь является перспективным продуктом для Приморья, способным не только улучшать большой спектр свойств почв и повышать урожайность, но и снижать выбросы парниковых газов, накапливая углерод в почвенном пространстве.
«Премия посла Китая — это не только признание на международном уровне, но и в определенной мере лакмусовая бумажка, свидетельствующая, что разработки в области продовольственной безопасности актуальны как никогда. Россия углубляет взаимодействие по данному направлению со всеми дружественными странами, и сейчас уже очевидно, что совместная работа приносит результаты. Разумное использование ресурсов, применение инновационных материалов и удобрений формируют качественно новую структуру потребления и обеспечения продовольственной безопасности наших народов. Уверен, что положительный пример даст стимул нашим молодым талантам активизировать работу в данной области и в следующем году лауреатов премии от ДВФУ будет еще больше!» — отметил ректор ДВФУ Борис Коробец.
Научная работа Марии Бовсун ведется в Дальневосточной лаборатории системного контроля над глобальными изменениями климата в Институте Мирового океана ДВФУ. Лаборатория оснащена передовым климатическим оборудованием, которое позволяет проводить исследования газообмена в системе «вода—атмосфера» и «почва—атмосфера» на высоком уровне. Сегодня на ее базе ученые не только изучают климатические параметры и эмиссии парниковых газов, но и производят собственный биоуголь из природных источников. Тестирование биоугля планируется на одной из площадок Дальневосточного морского карбонового полигона. В рамках данного проекта исследователи ДВФУ и Тихоокеанского океанологического института им. В. И. Ильичева ДВО РАН проводят комплексное изучение газообмена прибрежных и морских экосистем.
Отметим, что премия посла Китая учреждена в 2020 году посольством КНР в России и Российским союзом научных и инженерных общественных объединений (РосСНИО) для признания молодых талантов в области научно-технических инноваций. Ежегодно премией награждаются 12 ученых. Отбор лауреатов премии проходит в рамках всероссийского конкурса «Инженер года-2022» и молодежной премии РосСНИО «Надежда России». Всего за период учреждения премии награда присуждена 48 исследователям. Для ДВФУ премия посла Китая в Российской Федерации получена впервые.
Биоуголь — продукт с высоким содержанием углерода, который получают в результате термической обработки биомассы в условиях ограниченного доступа кислорода
Фото: Предоставлено пресс-службой ДВФУ
Биоуголь — продукт с высоким содержанием углерода, который получают в результате термической обработки биомассы в условиях ограниченного доступа кислорода
Фото: Предоставлено пресс-службой ДВФУ
Аспирантка ДВФУ Мария Бовсун, лауреат премии посла Китая:
— Что дает ученым премия посла Китая в Российской Федерации?
— Премия посла Китая, во-первых, дает возможность оценки собственных достижений международными экспертами, во-вторых, возможность посетить ведущие научные исследовательские центры Китая.
— Что такое биоуголь?
— Биоуголь — продукт с высоким содержанием углерода, который получают в результате термической обработки биомассы в условиях ограниченного доступа кислорода. Начало истории появления биоугля уходит в древние времена и связано с земледелием в долине реки Амазонки. В период от 500 до 2500 лет до н. э. в долине реки жили индейцы доколумбовой эпохи, которые удобряли почву внесением термически обработанных биологических отходов. Так в долине образовались почвы, получившие название Terra preta, что в переводе с португальского означает «черная почва». С тех времен технология улучшения почв термически обработанными биологическими отходами была забыта. Концепция «биоугля» стала популярной только в двадцать первом веке.
В качестве сырья для биоугля можно использовать древесину, траву, растительные остатки, отходы животноводства, осадок сточных вод, кости и т. д. В зависимости от вида используемого сырья свойства биоугля отличаются друг от друга.
Измерения в селе Суражевке
Фото: Предоставлено пресс-службой ДВФУ
Измерения в селе Суражевке
Фото: Предоставлено пресс-службой ДВФУ
— Зачем биоуголь применяют в агрохозяйствах?
— Традиционно биоуголь производят для использования в сельском хозяйстве. Биоуголь способен улучшать водно-воздушные свойства почвы, структуру почвы, доступность элементов питания для растений, доступность органического углерода, способствовать росту растений, увеличивать урожайность культур, уменьшать количество загрязняющих веществ в почве. Биоуголь является низкоуглеродной технологией, поскольку способен снижать выбросы парниковых газов из почв, таких как углекислый газ и метан. Задерживаясь в почве, эти газы переходят в углерод почвы и хранятся в ней долгое время. Большинство этих эффектов были подтверждены в результате исследований сотрудников кафедры почвоведения Института Мирового океана ДВФУ.
Несмотря на большой спектр положительных свойств от применения биоугля, в каждой конкретной природно-климатической зоне и на разных почвах эффект может отличаться.
— Как проходило исследование?
— На первом этапе основной целью исследования было изучение состава и свойств биоугля, полученного из древесных остатков березы. После того как было выяснено, что биоуголь является экологически чистым и обладает высокой сорбционной способностью, был разработан дизайн полевого эксперимента. В качестве места исследования был выбран стационар Приморской овощной опытной станции ВНИИО в с. Суражевка, на котором совместно с коллегами из этой организации был внесен биоуголь в различных дозах под овощные культуры. В течение нескольких вегетационных периодов нами измерялись параметры почв, эмиссия парниковых газов и урожайность.
Что оно показало?
— Полевой эксперимент показал, что биоуголь, внесенный в дозе 3 кг/м2 на не дренируемые участки с почвами тяжелого гранулометрического состава под овощные культуры, приводит к снижению эмиссии парниковых газов из почв и увеличению урожайности. Полученные результаты были опубликованы в ведущих рейтинговых журналах https://www.mdpi.com/2073-4395/11/8/1559
Вид с судна на Владивосток, где проводятся исследования по карбоновому полигону
Фото: Предоставлено ДВФУ
Вид с судна на Владивосток, где проводятся исследования по карбоновому полигону
Фото: Предоставлено ДВФУ
— Что такое морской карбоновый полигон?
— Так как ДВФУ традиционно ориентирован на исследования Мирового океана, а Институт Мирового океана имеет высококвалифицированный научно-педагогический состав и научные лаборатории, оснащенные высокотехнологичным оборудованием, было принято решение об организации консорциума между ДВФУ и академическими институтами, занимающими лидирующее положение в ДВО РАН в области морских исследований (ТОИ и ННЦМБ). Основной целью для создания консорциума было изучение секвестрационного потенциала морских и прибрежных экосистем. Создание общероссийской инициативы по организации карбоновых полигонов дало возможность осуществить цель консорциума в рамках организации карбонового полигона в Приморском крае, территория которого включает как прибрежные, так и морские участки.
— Почему биоуголь собираются тестировать на одной из площадок Дальневосточного морского карбонового полигона?
— Территория полигона включает территорию кампуса ДВФУ, некоторые участки которого находятся в деградированном состоянии после окончания строительства, поэтому часть экспериментальных площадок — это испытательная территория для применения биоугля для рекультивации (восстановления) деградированных городских почв. Также на кампусе имеются экспериментальные площадки с разным типом растительности для оценки положительных эффектов биоугля для цели лесовосстановления и снижения эмиссии при возделывании сельскохозяйственных культур.
В целом в нашем понимании полигон — это территория для испытания технологий, а кампус ДВФУ подходит для этого в большей степени, так как сочетает в себе естественные и искусственные типы почвенных экосистем.
— Как применение биоугля относится к контролю изменения климата?
— Почва является глобальным «хранителем» углерода. Углерод затрагивает многие сферы Земли, включая геосферу, гидросферу, педосферу (почву) и атмосферу. В атмосфере благодаря парниковым газам, в том числе углекислому газу и метану, происходит всем известный процесс — парниковый эффект. Считается, что деятельность человека приводит к росту количества углекислого газа и метана в атмосфере и, соответственно, увеличивает парниковый эффект. Сельское хозяйство является одной из сфер деятельности человека, приводящей к росту парникового эффекта, поскольку при выращивании растений и обработке почва теряет накопленный в ней углерод. Свойства биоугля позволяют снижать потери углерода почвой, способствуют его накоплению в ней, а в перспективе биоуголь может смягчать антропогенный вклад человека в климатические изменения.
Подготовлено при поддержке Дальневосточного федерального университета.