Australian tutkimusorganisaatio CSIRO on kehittänyt ruiskutettavan biohajoavan polymeerikatteen, joka voi auttaa viljelijöitä tuottamaan enemmän ja käyttämään vähemmän vettä, ravinteita ja maatalouskemikaaleja.
Uusi tekniikka, ns Transspiratiivinen, on ympäristöystävällinen vaihtoehto maatalousmuoveille, kuten polyeteenille, jota usein kutsutaan muovikatteeksi. Kokeet ovat vahvistaneet viljelykasvien veden tuottavuuden nousevan yli 30 prosenttia ja auttaen samalla rikkakasvien torjuntaa.
Mukaan CSIRO Maailmanlaajuinen haaste on kasvattaa enemmän ruokaa käyttämällä vähemmän resursseja. ”Maailman väkiluku kasvaa, mikä edellyttää ruuan tuotannon kaksinkertaistamista vuoteen 2050 mennessä, jotta se ruokkiisi arviolta yhdeksän miljardia ihmistä. Tarve laajentaa elintarviketuotantoamme vaikuttaa myös ympäristöön lannoitteiden ja muiden kemikaalien käytön kautta”, CSIRO sanoo.
Polymeerikalvo
Tutkija tohtori Keith L. Bristow sai idean polymeerikalvosta. "Olin tehnyt paljon työtä maaperän terveyden ja veden ja maaperän vuorovaikutuksen parissa", hän sanoo. ”Kävin Kiinassa jokin aika sitten ja olin vain kauhuissani heidän käyttämänsä muovikalvokalvoista. Vierailimme pelloilla, joissa muovi oli hallitsevampi kuin maaperä. Tämä tarkoittaa, että maaperän huokoset olivat enimmäkseen tukossa ja myrkkyjä vuoti maaperään ja ympäröiviin vesistöihin.
Minun näkemykseni oli, että kaikkien maanviljelijöiden pitäisi pystyä levittämään kalvo, jopa Afrikassa yksinkertaisella käsiruiskulla
Tri Bristow päätti luoda tuotteen, joka voisi korvata muoviset multaamiskalvot. Hän halusi tuottaa biohajoavan tuotteen, joka voidaan ruiskuttaa. "Minun näkemykseni oli, että kaikkien maanviljelijöiden pitäisi pystyä levittämään kalvo, jopa Afrikassa yksinkertaisella käsiruiskulla tai Yhdysvalloissa isoilla mekaanisilla koneilla", hän selittää.
Kenttäkokeet
Kalvoteknologian kehittämisen jälkeen CSIRO suoritti useita kokeita ja kenttäkokeita Australiassa. "Käytimme suuria ja pieniä maatalouden laitteita ja osoitimme, että polymeerikalvomme ovat pienviljelijöiden saatavilla kehitysmaissa ja suurten erittäin koneellisten viljelijöiden ja maatalousyritysten ulottuvilla kehittyneissä maissa", tohtori Bristow sanoo.
CSIRO esitteli ruiskutettavaa tekniikkaa kastelupalstalla Australiassa, jossa käytettiin meloneja, tomaatteja, durraa ja puuvillaa. Kokeet vahvistivat viljelykasvien vesien tuottavuuden yli 30 prosentin nousun ja auttoivat samalla rikkakasvien torjuntaa.
"Meillä on todiste konseptistamme, mutta meidän on hienosäädettävä polymeerisumutetta edelleen", tohtori Bristow sanoo. ”Haluamme tehdä siitä mahdollisimman kestävän ja kustannustehokkaan. Tällä hetkellä hinta on luultavasti korkeampi kuin laajalti käytössä oleva muovikattokalvo.”
Myrkkyjen vapautuminen
Viljelijät ovat kertoneet tohtori Bristowille ja hänen tiimilleen, että he eivät enää käyttäisi muovikalvokalvoa, jos he voisivat käyttää kustannustehokasta ruiskutettavaa biohajoavaa polymeerikalvoa. "Käyttämällä ruiskutettavaa biohajoavaa kalvoa heidän ei tarvitse poistaa pilaantunutta muovikalvoa sadonkorjuun aikana ja sen jälkeen", tohtori Bristow sanoo. "Ja suuri osa muovikalvokalvosta aiheuttaa edelleen ongelmia. Se palaa, mistä hallitus ja yhteisö eivät pidä, tai se menee jätekeskukseen. Ja kun se hajoaa pienemmiksi palasiksi, se vapauttaa myrkkyjä maaperään ja vesistöihimme, mukaan lukien purot, joet ja pohjavesi."
Kokeissa olleet viljelijät olivat yleisesti ottaen tyytyväisiä polymeerikalvon kykyyn peittää maaperää. Rikkaruohoja torjuttiin ja vettä säästettiin, mikä johti enemmän tuotantoon. "Tavoitteemme on maksimoida haihtuminen ja minimoida maaperän haihtuminen", Bristow korostaa.
biologisesti hajoava
Kenttäkokeet ovat osoittaneet useita CSIRO:n polymeerikalvon etuja viljelijöiden tällä hetkellä käyttämiin muovikattokalvoihin verrattuna. Polymeerikalvo on biohajoava, ja useimmat muoviset multaakalvot eivät ole. Tämä uusi tuote on ruiskutettava. Viljelijät voivat käyttää olemassa olevia maatalouslaitteita sovellukseen – pienillä ja edullisilla muutoksilla. Muovikatteen levittäminen on kallista, koska se vaatii erikoistuneita maatalouslaitteita.
Muovikattokalvot voivat aiheuttaa äärimmäisiä pintalämpötiloja. Polymeerikalvon käyttö kuitenkin hillitsee maan pinnan lämpötiloja. Kokeet osoittivat, että muoviset multakalvot aiheuttivat taimivaurioita ja kasvien kuolemia. Polymeerikalvon käyttö aiheutti mahdollisimman vähän tai ei ollenkaan vahinkoa taimille.
Polymeerikalvo turvallinen käyttää
Tri Bristow ja hänen tiiminsä ovat varmistaneet, että polymeerikalvo on turvallinen käyttää. "Otimme näytteitä maaperästä polymeerin kanssa ja tuotteista, esimerkiksi melonien kuoresta", hän kertoo. "Teimme luultavasti parisataa erilaista testiä. Tulokset osoittivat, että tuotteessa ei ollut mitään haitallista tai myrkyllistä ja että se on biohajoava. Viljelijät voivat vain lähteä pellolle sadonkorjuun jälkeen."
Tri Bristow haluaisi mieluummin tehdä joitain esikaupallisia maatilakokeita hienosäätääkseen polymeerikoostumusta, sen käyttöä ja vaikutusta. Hän keskustelee parhaillaan sijoittajien kanssa esikaupallisten kokeiden valmistelujen saattamiseksi päätökseen. Viljelijöiden kiinnostus riittää. ”Maanviljelijät ottavat minuun yhteyttä joka viikko, joskus kuusi kertaa viikossa. Ihmiset soittavat minulle eri puolilta maailmaa."
Vapauta yli 1,000 XNUMX gigalitraa vettä
CSIRO selittää, että alkuperäisen tavoitteen saavuttaminen käyttää 10 prosenttia vähemmän vettä ilman sadon menetystä Australian kasteluviljelyssä vapauttaisi yli 1,000 XNUMX gigalitraa vettä. "Tätä voitaisiin käyttää lisäkasvien kasvattamiseen ja/tai ympäristövirtojen parantamiseen vesistöissämme", CSIRO sanoo.