Австралийската изследователска организация CSIRO разработи биоразградим полимерен мулч за пръскане, който може да помогне на фермерите да произвеждат повече, като същевременно използват по-малко вода, хранителни вещества и агрохимикали.
Новата технология, наречена Транспирационен, е екологична алтернатива за селскостопански пластмаси, като полиетилен, често наричан пластмасов мулч. Опитите са потвърдили увеличаване на водната продуктивност на посевите с над 30 процента, като същевременно подпомагат контрола на плевелите.
Според CSIRO има световно предизвикателство да се отглежда повече храна, използвайки по-малко ресурси. „Световното население расте, което изисква производството на храна да се удвои до 2050 г., за да се изхранят очакваните девет милиарда души. Необходимостта от разширяване на производството ни на храни също оказва влияние върху околната среда чрез използването на торове и други химикали“, казва CSIRO.
Полимерна мембрана
Изследователят д-р Кийт Л. Бристоу излезе с идеята за полимерна мембрана. „Вършех много работа около здравето на почвите и взаимодействието на водата с почвата“, казва той. „Преди известно време отидох в Китай и просто бях ужасен от пластмасовите мулчиращи фолиа, които използваха. Посетихме някои полета, където пластмасата беше по-доминираща от почвата. Това означава, че почвените пори са блокирани предимно и токсините изтичат в почвата и околните водни системи.
Моето мнение беше, че всички фермери трябва да могат да прилагат мембраната, дори тези в Африка, използвайки обикновена ръчна пръскачка
Д-р Бристоу се зае да създаде продукт, който може да замени пластмасовите мулчиращи фолиа. Той искаше да произведе биоразградим продукт, който може да се пръска. „Моето мнение беше, че всички фермери трябва да могат да прилагат мембраната, дори тези в Африка, използващи обикновена ръчна пръскачка, или тези в САЩ, използвайки големи механични машини“, обяснява той.
Теренни изпитания
След разработването на мембранната технология, CSIRO проведе няколко експеримента и полеви изпитания в Австралия. „Използвахме голямо и малко земеделско оборудване и доказахме, че нашата полимерна мембрана може да бъде достъпна за дребни фермери в развиващите се страни и големи високо механизирани фермери и агробизнеси в развитите страни“, казва д-р Бристоу.
CSIRO демонстрира технологията за пръскане в опити с напоени полета в Австралия, използвайки пъпеши, домати, сорго и памук. Опитите потвърдиха увеличаване на водната производителност на посевите с над 30 процента, като същевременно подпомагат контрола на плевелите.
„Получихме нашето доказателство за концепцията, но трябва допълнително да усъвършенстваме полимерния спрей“, казва д-р Бристоу. „Искаме да го направим възможно най-издръжлив и рентабилен. В момента цената вероятно е по-висока от пластмасовото мулч фолио, което се използва широко.“
Освобождаване от токсини
Фермерите са казали на д-р Бристоу и неговия екип, че вече няма да използват пластмасов мулчиращ филм, ако могат да използват рентабилна разпръскваща се биоразградима полимерна мембрана. „Чрез използването на подлежаща на пръскане биоразградима мембрана те не трябва да извличат влошаващото се пластмасово мулчово фолио по време и след прибиране на реколтата“, казва д-р Бристоу. „И голяма част от пластмасовото мулч фолио все още създава проблеми. Изгаря се, което правителството и общността не харесват, или отива в съоръжение за отпадъци. И когато се разпадне на по-малки фрагменти, освобождава токсини в почвата и нашите водни системи, включително потоци, реки и подземни води.
Фермерите в опитите като цяло бяха доволни от способността на полимерната мембрана да покрива почвата. Плевелите бяха контролирани и водата беше спестена, което доведе до повече производство. „Нашата цел е да увеличим максимално транспирацията и да сведем до минимум изпарението на почвата“, подчертава д-р Бристоу.
Биоразградими
Полевите опити показаха редица предимства на полимерната мембрана на CSIRO пред пластмасовите мулчиращи фолиа, които фермерите използват в момента. Полимерната мембрана е биоразградима, а повечето пластмасови мулч филми не са. Този нов продукт може да се пръска. Фермерите могат да използват съществуващо земеделско оборудване за приложението – с незначителни, евтини модификации. Прилагането на пластмасови мулчиращи фолиа е скъпо, тъй като изисква специализирано земеделско оборудване.
Пластмасовите мулчиращи фолиа могат да причинят екстремни повърхностни температури. Прилагането на полимерната мембрана обаче намалява повърхностните температури на почвата. Опитите показаха, че пластмасовите мулчиращи фолиа причиняват увреждане на разсада и смърт на растенията. Използването на полимерната мембрана причини минимални или никакви щети на разсада.
Безопасна за употреба полимерна мембрана
Д-р Бристоу и неговият екип са се уверили, че полимерната мембрана е безопасна за използване. „Взехме проби от почвата с полимера и от продуктите, например кожата на пъпешите“, казва той. „Вероятно направихме няколкостотин различни теста. Резултатите доказват, че в продукта няма нищо вредно или токсично и че той е биоразградим. Фермерите могат просто да напуснат полето след прибиране на реколтата.“
Д-р Бристоу би предпочел да направи някои опити във ферми преди търговията, за да прецизира формулата на полимера, неговото приложение и въздействие. В момента той преговаря с инвеститори за довършване на подготовката за предпазарните изпитания. Има достатъчен интерес сред фермерите. „Фермери се свързват с мен всяка седмица, понякога шест пъти седмично. Обаждат ми се хора от цял свят.”
Освободете повече от 1,000 гигалитра вода
CSIRO обяснява, че постигането на първоначалната цел за използване на 10 процента по-малко вода без загуба на добив в австралийското поливно земеделие ще освободи повече от 1,000 гигалитра вода. „Това може да се използва за отглеждане на допълнителни култури и/или подобряване на екологичните потоци в нашите водни пътища“, казва CSIRO.