Исследователи Китайской академии наук изучили новый экологически безопасный подход к восстановлению солончаково-щелочных почв с использованием хлопковой соломы — побочного продукта сельского хозяйства.

Известно, что внесение в почву биоугля улучшает ее способность удерживать питательные вещества и влагу. Традиционный способ получения биоугля — пиролиз, то есть нагревание растительных остатков до высоких температур без доступа кислорода.

Гидроуголь — это особый углеродный материал, получаемый путем гидротермальной карбонизации различных органических отходов, главным образом растительных отходов сельского хозяйства.

Преимущества метода гидротермальной карбонизации

Исследователи разработали экспериментальный процесс с использованием композитной конструкции для оптимизации гидротермальной карбонизации. Этот процесс позволяет преобразовывать доступную хлопковую солому в ценный гидроуголь и продукты, обладающие потенциалом существенного улучшения качества почвы.

При оптимальных условиях реакции (температура 180–200 °C, время экспозиции 3,5 часа, соотношение жидкости и твердого вещества 15 мл/г) ученым удалось достичь выхода гидроугля при pH 5,2–42,6%.

Исследователи установили, что метод гидротермальной карбонизации обладает явным преимуществом перед традиционным методом пиролиза. Гидротермальная карбонизация имеет значительно меньший углеродный след, с общим воздействием на окружающую среду. Это приводит к заметному снижению ключевых экологических показателей: потенциала глобального потепления (29%), экотоксичности (14%), закисления (24%) и эвтрофикации (11%).

Результаты показывают, что оптимизированная гидротермальная карбонизация хлопковой соломы одновременно повышает ценность побочных продуктов сельского хозяйства и обеспечивает устойчивое, экологически чистое решение для рекультивации солончаково-щелочных почв, улучшая их структуру и плодородие.

Содержание питательных веществ в почве оказывает огромное влияние на рост, развитие и урожай сельскохозяйственных растений. На качество и количество будущего урожая также влияют присутствующие в почве нематоды, методы диагностики которых разрабатывают во Всероссийском центре карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора).

Источник: Collins Chimezie Elendu et al, Optimization and life cycle assessment of cotton straw hydrothermal carbonization: a sustainable approach for enhanced saline-alkali soil remediation, Waste Management (2025). DOI: 10.1016/j.wasman.2025.115029