Ученые Алтайского государственного аграрного университета предложили эффективный способ использования отходов свеклосахарного производства при возделывании сельскохозяйственных культур в рамках биологического земледелия и получения экологически чистой продукции.

Современное состояние сахарной промышленности характеризуется значительным избытком сырья и продуктов, используемых в производстве, по сравнению с объемом выпускаемой продукции. В результате в сахарной промышленности образуются значительные объемы производственных отходов, которые являются источником загрязнения окружающей среды. Эти производственные отходы включают мелассу, жом сахарной свеклы (обессахаренная стружка сахарной свеклы) и фильтрационный шлам (дефекат).
Ученые факультета природообустройства Алтайского государственного аграрного университета канд. с.-х. наук, доцент Ирина Гефке, канд.с.-х. наук Ольга Бычкова в соавторстве с канд. с.-х. наук Ларисой Лысенко (Алтайский филиал РАНХиГС) в своей статье (Gefke, I. V., Lysenko, L. M., & Bychkova, O. V. (2022). Biologization of spring wheat cultivation with application of sugar beet waste to the soil. DOI:10.1007/978-981-16-8731-0_37), вышедшей в книжной серии «Environmental Footprints and Eco-design of Products and Processes» издательства «Springer», предложили эффективный способ использования отходов свеклосахарного производства при возделывании сельскохозяйственных культур в рамках биологического земледелия и получения экологически чистой продукции.
Отходы свеклосахарного производства занимают около 5,4%, 83,0% и 8,0% от общей массы перерабатываемой сахарной свеклы соответственно. Согласно данным Росстата основной побочный продукт производства сахарной свеклы – жом, используется на корм скоту (не более 35 – 40,0%) сельскохозяйственными предприятиями в радиусе 100 км от сахарных заводов, т.к. перевозка его на более значительное расстояние экономически не выгодна. Жом также используется в качестве сырья для биогазовых установок. Около 30,0% жома сахарной свеклы сушат и используют для различных целей или экспортируют. В 2019–2020 годах свеклосахарные заводы произвели около 6207,2 тыс. тонн свекловичного жома, из них около 1444,7 тыс. тонн (28% от общего объема производства) на экспорт. Остальная часть свекловичного жома прокисает в хранилище, образуя невостребованный сельскохозяйственный и технический жом с низкой пищевой ценностью. Все отходы свеклосахарного производства могут быть использованы в химической промышленности в качестве сырья для производства спирта, глицерина, дрожжей, ацетона и др. и сельском хозяйстве в качестве удобрений.
«Особую актуальность использование свекловичного жома в качестве удобрений приобретает в условиях сокращения поголовья крупного рогатого скота в крупных сельскохозяйственных предприятиях на территориях сахарных заводов, что приводит к бессистемному вывозу свекловичного жома на прилегающие к сахарным заводам территории и загрязнению почвы и воды с попаданием маслянистой кислоты в грунтовые воды и прилегающие водоемы», - отмечают ученые АГАУ в своем исследовании.
Алтайский край — один из свеклосеющих регионов России и единственный за Уралом регион выращивания сахарной свеклы. Доля региона составляла около 2,5 % от общей площади посевов сахарной свеклы в России. При этом в Алтайском крае за последнее десятилетие произошло сокращение посевных площадей сахарной свеклы, что связано с банкротством трех крупных сахарных заводов. В результате сельхозпроизводители прилегающих к этим заводам сельских районов вывели сахарную свеклу из севооборота, т.к. транспортировка на единственный действующий в крае Черемновский сахарный завод стала нерентабельной и приводила к снижению качества клубней. В 2019–2020 гг. свеклу в регионе выращивали всего в шести хозяйствах. При этом экспорт свекловичного жома ОАО «Черемновский сахарный завод», как единственного производителя сахарной промышленности, значительно опережает средний показатель по России. Согласно базе данных Федеральной таможенной службы России отношение экспорта свекловичного жома Алтайского края к среднероссийскому за 2018–2020 гг. составляет 1,43 по натуральным показателям и 1,34 по стоимостным показателям.
Между тем, в окрестностях завода отсутствуют крупные животноводческие хозяйства, и проблема утилизации отходов свеклосахарного производства здесь стоит особенно остро. В этих условиях при ограниченных возможностях вывоза побочных продуктов сахарного производства возрастают экологические риски накопления отходов в виде свекловичного жома и патоки на прилегающих к ОАО «Черемновский сахарный завод» территориях. Значительным риском, обусловленным деятельностью завода является загрязнение водных источников.
Ученые Алтайского ГАУ предлагают использовать отходы свеклосахарного производства в качестве дополнительных источников органических удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур. Эксперименты показали, что наиболее эффективным из вариантов применения отходов сахарного производства является совместное внесение свекловичного жома и дефеката в соотношении 1:1 с внесением в почву перед посевом и заделкой удобрения в почву на глубину 22-25 см. При этом урожайность увеличивается на 25 %, а содержание белка – на 1,2 % по сравнению с контролем (с внесением навоза в качестве органического удобрения в количестве 40 т/га, но без внесения свекловичного жома).
Нормативные затраты, определенные по технологическим картам, в варианте с совмещенным внесением свекловичного жома и дефеката составили 1167,4 тыс. руб. на 100 га, что выше варианта с внесением навоза лишь на 0,67 %, а на одну тонну зерна – ниже на 19,6%. В абсолютном выражении на 100 га посевов яровой пшеницы альтернативное внесение органических удобрений увеличило затраты электроэнергии на 25,0%, топлива и нефтепродуктов на 0,47%, транспорта на 0,64%, износа и ремонта основных средств на 0,94%. При этом затраты на семена остались без изменений, а затраты на удобрения снизились с 30,0 тыс. руб. до 22,5 тыс. руб. (25,0%).
Есть у способа утилизации отходов свеклосахарного производства, предложенного учеными АГАУ, и ограничения. "Из-за больших транспортных расходов использование отходов свеклосахарного производства в качестве органических удобрений может быть рекомендовано сельхозпроизводителям только в том случае, если они расположены вблизи сахарных заводов", - констатируют исследователи. В любом случае необходима оценка агрохимического состава полей, который варьируется в зависимости от преобладающих почв, применяемых севооборотов и других факторов, существенно различающихся в пределах региона, муниципальных образований и хозяйствующих субъектов.
Ученые констатируют, что использование отходов сахарного производства решит насущную проблему их утилизации и создаст условия для сохранения и повышения плодородия сельскохозяйственных земель в муниципальных образованиях.