Австралійська дослідницька організація CSIRO розробила біорозкладну полімерну мульчу, яка може допомогти фермерам виробляти більше, використовуючи при цьому менше води, поживних речовин і агрохімікатів.
Нова технологія, наз Транспіраційний, є екологічно чистою альтернативою сільськогосподарським пластикам, таким як поліетилен, який часто називають пластиковою мульчею. Випробування підтвердили збільшення продуктивності води в посівах понад 30 відсотків, а також сприяли боротьбі з бур’янами.
За оцінками CSIRO у всьому світі стоїть проблема вирощувати більше їжі, використовуючи менше ресурсів. «Населення світу зростає, тому до 2050 року виробництво продуктів харчування має подвоїтися, щоб прогодувати дев’ять мільярдів людей. Потреба у збільшенні виробництва продуктів харчування також впливає на навколишнє середовище через використання добрив та інших хімічних речовин», – каже CSIRO.
Полімерна мембрана
Дослідник доктор Кіт Л. Брістоу придумав ідею полімерної мембрани. «Я багато працював навколо здоров’я ґрунтів і взаємодії води з ґрунтом», — каже він. «Я поїхав до Китаю деякий час тому і був просто нажаханий пластиковою плівкою для мульчі, яку вони використовували. Ми відвідали деякі поля, де пластик був більш домінуючим, ніж ґрунт. Це означає, що пори ґрунту були здебільшого заблоковані, а токсини просочувалися в ґрунт та навколишні водні системи».
Я вважав, що всі фермери повинні мати можливість наносити мембрану, навіть ті в Африці, використовуючи простий ручний розпилювач
Доктор Брістоу вирішив створити продукт, який міг би замінити пластикові плівки для мульчі. Він хотів виробляти біорозкладаний продукт, який можна розпилювати. «Я вважав, що всі фермери повинні мати можливість наносити мембрану, навіть фермери в Африці за допомогою простого ручного розпилювача або фермери в США за допомогою великих механічних машин», — пояснює він.
Польові випробування
Після розробки мембранної технології CSIRO провела кілька експериментів і польових випробувань в Австралії. «Ми використовували велике та мале сільськогосподарське обладнання та довели, що наша полімерна мембрана може бути доступною для дрібних фермерів у країнах, що розвиваються, і для великих високомеханізованих фермерів і агробізнесів у розвинених країнах», — каже доктор Брістоу.
CSIRO продемонструвала технологію розпилення на зрошуваних польових ділянках в Австралії з використанням динь, помідорів, сорго та бавовнику. Випробування підтвердили підвищення продуктивності води в посівах понад 30 відсотків, а також сприяли боротьбі з бур’янами.
«У нас є підтвердження концепції, але нам потрібно ще вдосконалити полімерне розпилення», — каже доктор Брістоу. «Ми хочемо зробити його максимально міцним і економічно ефективним. На даний момент вартість, ймовірно, вища, ніж пластикова плівка для мульчі, яка широко використовується».
Вивільнення токсинів
Фермери сказали доктору Брістоу та його команді, що вони більше не будуть використовувати пластикову плівку для мульчі, якби вони могли використовувати економічно ефективну розпилювану біорозкладану полімерну мембрану. «Завдяки використанню розпилюваної біорозкладаної мембрани їм не потрібно повертати стару пластикову мульчу під час і після збору врожаю», — каже доктор Брістоу. «Багато пластикової мульчуючої плівки все ще створює проблеми. Його спалюють, що не подобається уряду та громаді, або потрапляють на сміттєзвалище. І коли він розпадається на дрібніші фрагменти, він вивільняє токсини в ґрунт і наші водні системи, включаючи струмки, річки та підземні води».
Фермери, які брали участь у випробуваннях, були загалом задоволені здатністю полімерної мембрани покривати ґрунт. Було знищено бур’яни та збережено воду, що призвело до збільшення виробництва. «Наша мета — максимізувати транспірацію та мінімізувати випаровування ґрунту», — наголошує доктор Брістоу.
Біорозкладаний
Польові випробування показали низку переваг полімерної мембрани CSIRO перед пластиковими плівками для мульчі, які зараз використовують фермери. Полімерна мембрана біологічно розкладається, а більшість пластикових плівок для мульчі – ні. Цей новий продукт розпилюється. Фермери можуть використовувати наявне сільськогосподарське обладнання для застосування – з незначними недорогими модифікаціями. Застосування пластикової мульчуючої плівки є дорогим, оскільки вимагає спеціального сільськогосподарського обладнання.
Пластикові плівки для мульчі можуть викликати екстремальні температури поверхні. Однак застосування полімерної мембрани знижує температуру поверхні ґрунту. Випробування показали, що пластикові плівки для мульчі спричиняли пошкодження розсади та загибель рослин. Використання полімерної мембрани завдало мінімальної шкоди розсаді.
Полімерна мембрана безпечна у використанні
Доктор Брістоу та його команда переконалися, що полімерна мембрана безпечна у використанні. «Ми взяли зразки ґрунту з полімером і продуктів, наприклад шкірки динь», — каже він. «Ми, ймовірно, зробили пару сотень різних тестів. Результати довели, що в продукті немає нічого шкідливого чи токсичного, і він піддається біологічному розкладанню. Фермери можуть просто залишити поле після збору врожаю».
Доктор Брістоу хотів би провести кілька докомерційних випробувань на фермах, щоб уточнити склад полімеру, його застосування та вплив. Зараз він веде переговори з інвесторами щодо завершення підготовки до докомерційних випробувань. Інтерес серед аграріїв є достатнім. «Фермери звертаються до мене щотижня, іноді шість разів на тиждень. Люди дзвонять мені з усього світу».
Звільніть понад 1,000 гігалітрів води
CSIRO пояснює, що досягнення початкової мети використання на 10 відсотків менше води без втрати врожаю в австралійському зрошуваному землеробстві звільнить понад 1,000 гігалітрів води. «Це можна використовувати для вирощування додаткових культур та/або покращення екологічних потоків у наших водних шляхах», — каже CSIRO.