Polymer Science, Series BPolymer Science, Series BВысокомолекулярные соединения. Серия Б2308-11392412-9852The Russian Academy of Sciences69970010.7868/S2412985225040054ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОЛИМЕРЫResearch ArticleBINARNYE POChVENNYE MELIORANTY IZ SINTETIChESKOGO POLIMERA I PRIRODNOGO MUL'ChIRUYuShchEGO AGENTAБИНАРНЫЕ ПОЧВЕННЫЕ МЕЛИОРАНТЫ ИЗ СИНТЕТИЧЕСКОГО ПОЛИМЕРА И ПРИРОДНОГО МУЛЬЧИРУЮЩЕГО АГЕНТАNovoskol'tsevaO. A.НовоскольцеваО. А.lelya@genebee.msu.suPanovaI. G.ПановаИ. Г.-KiushovA. A.КиушовА. А.-YuzhaninK. I.ЮжанинК. И.-Smol'skiyE. Yu.СмольскийЕ. Ю.-KadulinM. S.КадулинМ. С.-YakimenkoO. S.ЯкименкоО. С.-YaroslavovA. A.ЯрославовА. А.-Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова15122025674VOL 67, NO4 (2025)ТОМ 67, №4 (2025)28329027122025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://transsyst.ru/2308-1139/article/view/699700

Деградация сельскохозяйственных земель — одна из главных проблем мирового земельного фонда. В статье описано формирование многофункциональных защитных покрытий на поверхности почвы из мульчирующего агента природного происхождения — сухого остатка кофейной шелухи и водного раствора синтетического полимера — гидролизованного полиакрилонитрила. Последовательное нанесение сухого остатка кофейной шелухи и раствора гидролизованного полиакрилонитрила формирует на поверхности почвы композитное покрытие толщиной 3–4 мм, включающее сухой остаток кофейной шелухи, гидролизованный полиакрилонитрил и частицы почвы, в котором гидролизованный полиакрилонитрил играет роль связующего. Полученное покрытие сохраняется при действии потока воздуха со скоростью 15 м/с и обеспечивает минимальные (не более 7%) потери СОК и почвы при обработке водой в режиме дождевания. Внесение сухого остатка кофейной шелухи в почву в весовом соотношении 1 : 100 повышает диапазон доступной растениям влаги с 9 ± 1 до 14 ± 1%. Добавление сухого остатка кофейной шелухи к почве стимулирует активность почвенных микроорганизмов, что отражается в 3–5-кратном повышении эмиссии СО2 и указывает на способность микроорганизмов потреблять добавленную мульчу. Комбинация органической мульчи и водорастворимого полимера представляет собой эффективный способ получения экологичных мелиорантов, объединяющих свойства мульчирующего покрытия, связующего почвенных частиц, противоэрозионного покрытия и питания для почвенных микроорганизмов, и предлагает путь утилизации отходов сельскохозяйственного производства.

Деградация сельскохозяйственных земель — одна из главных проблем мирового земельного фонда. В статье описано формирование многофункциональных защитных покрытий на поверхности почвы из мульчирующего агента природного происхождения — сухого остатка кофейной шелухи и водного раствора синтетического полимера — гидролизованного полиакрилонитрила. Последовательное нанесение сухого остатка кофейной шелухи и раствора гидролизованного полиакрилонитрила формирует на поверхности почвы композитное покрытие толщиной 3–4 мм, включающее сухой остаток кофейной шелухи, гидролизованный полиакрилонитрил и частицы почвы, в котором гидролизованный полиакрилонитрил играет роль связующего. Полученное покрытие сохраняется при действии потока воздуха со скоростью 15 м/с и обеспечивает минимальные (не более 7%) потери СОК и почвы при обработке водой в режиме дождевания. Внесение сухого остатка кофейной шелухи в почву в весовом соотношении 1 : 100 повышает диапазон доступной растениям влаги с 9 ± 1 до 14 ± 1%. Добавление сухого остатка кофейной шелухи к почве стимулирует активность почвенных микроорганизмов, что отражается в 3–5-кратном повышении эмиссии СО2 и указывает на способность микроорганизмов потреблять добавленную мульчу. Комбинация органической мульчи и водорастворимого полимера представляет собой эффективный способ получения экологичных мелиорантов, объединяющих свойства мульчирующего покрытия, связующего почвенных частиц, противоэрозионного покрытия и питания для почвенных микроорганизмов, и предлагает путь утилизации отходов сельскохозяйственного производства.

Работа выполнена при финансовой поддержке Программы развития МГУ (проект 23-Ш07-13).El-Beltagi H.S., Basit A., Mohamed H.I., Ali I., Ullah S., Kamel E.A.R., Shalaby T.A., Ramadan K.M.A., Alkhateeb A.A., Ghazzawy H.S. // Agronomy. 2022. V. 12. № 8. P. 1881.Khamare Y., Marble S.C. // Front. Agron. 2023. V. 5. P. 1235196.Mahadeen A.Y. // Am. J. Agric. Biol. Sci. 2014. V. 9. № 2. P. 202.Khalid N., Ageel M., Nonan A., Rizvi Z.F. // J. Hazard. Mater. 2023. V. 445. P. 130455.Qiang L., Hu H., Li G., Xu J., Cheng J., Wang J., Zhang R. // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2023. V. 263. P. 115274.Wan Y., Yang Y., Zhou W. // Catalysts. 2025. V. 15. № 4. P. 310.Sintim H.Y., Flury M. // Environ. Sci. Technol. 2017. V. 51. № 3. P. 1068.Zhang B., Wang G., Huang X., Fang Y., Sui W., Parvez A.M., Si C., Jia H. // Ind. Crop. Prod. 2024. V. 215. P. 118634.Marasović P., Puchalski M., Kopitar D. // Sci. Rep. 2025. V. 15. P. 11986.Cargussu L.B., Melo J.C., Franca A.S., Oliveira L.S. // Foods. 2021. V. 10. № 12. P. 3125.Saenger M., Hartge E.-U., Werthe J., Ogada T., Siagi Z. // Renew. Ener. 2001. V. 23. № 1. P. 103.Moreno-Ramón H., Quizembe S.J., Ibáñez-Asensio S. // Solid Earth. 2014. V. 5. № 2. P. 851.Qu B., Li S., Sun X., Yun B., Zhang H., Wang X., Xiong K. // Polym. J. Environ. Stud. 2019. V. 28. № 1. P. 303.Wang B., Niu J., Berndisson R., Zhang L., Chen X., Li X., Zhu Z. // Sci. Rep. 2021. V. 11. № 1. P. 6259.Novoskoltseva O.A., Panova I.G., Loiko N.G., Nikolaev Y.A., Limanovich E.A., Yaroslavov A.A. // Polymer Science B. 2021. V. 63. № 5. P. 488.Smagin A.V. // Eurasian Soil Sc. 2012. V. 45. № 4. P. 416.Van Genuchten M.T. // Soil Sci. Soc. Am. J. 1980. V. 44. № 5. P. 892.Sadovnikova N.B., Smagin A.V., Sidorova M.A. // Eurasian Soil Sc. 2014. V. 47. № 2. P. 287.Smagin A.V., Sadovnikova N.B. // Polymers. 2024. V. 16. № 5. P. 593.Смагин А.В. Газовая фаза почв. М.: МГУ, 2005.Zezin A.B., Mikheikin S.V., Rogacheva V.B., Zansokhova M.F., Sybachin A.V., Yaroslavov A.A. // Adv. Colloid. Interface Sci. 2015. V. 226. P. 17.Panova I.G., Sybachin A.V., Spiridonov V.V., Kydralieva K., Jorobekova S., Zezin A.B., Yaroslavov A.A. // Geoderma. 2017. V. 307. P. 91.Novoskoltseva O.A., Loiko N.G., Nikolaev Y.A., Lisin A.O., Panova I.G., Yaroslavov A.A. // Polym. Int. 2022. V. 71. № 6. P. 697.Panova I.G., Demidov V.V., Shulga P.S., Ilyasov L.O., Butilkina M.A., Yaroslavov A.A. // Land Degrad. Dev. 2021. V. 32. № 2. P. 1022.Davydov D.A., Yaroslavova E.G., Rakhnyanskaya A.A., Efimova A.A., Ermakov Y.A., Menger F.M., Yaroslavov A.A. // Langmuir. 2009. V. 25. № 23. P. 13528.Yuzhanin K.I., Panova I.G., Shevchenko N.N., Yaroslavov A.A. // Mendeleev Commun. 2025. V. 35. № 2. P. 205.Wang N., Zhang T. // SWR. 2024. V. 19. № 1. P. 1.Topa D.-C., Capsund S., Calistru A.-E., Alilncăi C. // Agriculture. 2025. V. 15. № 9. P. 998.Smagin A., Panova I., Ilyasov L., Ogawa K., Adachi Y., Yaroslavov A. // J. Appl. Polym. Sci. 2021. V. 138. №. 31. P. 50754.Smagin A.V. // Eurasian Soil Sci. 2021. V. 54. № 9. P. 1312.Lal R., Shukla M.K. Principles of soil physics. New York: Marsel Dekker, 2004.Kasirajan S., Ngouajio M. // Agron. Sustain. Dev. 2012. V. 32. P. 501.Yang Y.J., Dungan R.S., Ibekwe A.M., Valenzuela-Solano C., Crohn D.M., Crowley D.E. // Biol. Fertil. Soils. 2003. V. 38. № 5. P. 273.