Austraalia uurimisorganisatsioon CSIRO on välja töötanud pihustatava biolaguneva polümeermultši, mis aitab põllumeestel toota rohkem, kasutades samal ajal vähem vett, toitaineid ja agrokemikaale.
Uus tehnoloogia, nimega Transpiratsiooniline, on keskkonnasõbralik alternatiiv põllumajandusplastidele, nagu polüetüleen, mida sageli nimetatakse plastmultšiks. Katsed on kinnitanud põllukultuuride vee tootlikkuse suurenemist üle 30%, aidates samal ajal umbrohtu tõrjuda.
Järgi CSIRO Ülemaailmne väljakutse on kasvatada rohkem toitu, kasutades vähem ressursse. „Maailma rahvaarv kasvab, mistõttu toidutoodang peab 2050. aastaks kahekordistuma, et toita eeldatavalt üheksa miljardit inimest. Vajadus laiendada meie toiduainete tootmist mõjutab keskkonda ka väetiste ja muude kemikaalide kasutamise kaudu,“ ütleb CSIRO.
Polümeermembraan
Teadlane dr Keith L. Bristow tuli välja polümeermembraani ideega. "Olen teinud palju tööd muldade tervise ja vee ja pinnase koostoime nimel," ütleb ta. "Käisin mõnda aega tagasi Hiinas ja olin lihtsalt kohkunud nende kasutatavate plastmultškilede pärast. Käisime mõnel põllul, kus plast oli mullast domineerivam. See tähendab, et mullapoorid olid enamasti ummistunud ja toksiinid lekkisid pinnasesse ja ümbritsevatesse veesüsteemidesse.
Minu arvamus oli, et kõik põllumehed peaksid saama membraani peale kanda, isegi need, kes Aafrikas kasutavad lihtsat käsipihustit
Dr Bristow asus looma toodet, mis võiks asendada plastmultšikilesid. Ta tahtis toota biolagunevat toodet, mida saaks pihustada. "Minu seisukoht oli, et kõik põllumajandustootjad peaksid saama membraani peale kanda, isegi need, kes asuvad Aafrikas, kasutades lihtsat käsipihustit, või need, kes asuvad USA-s, kasutades suuri mehaanilisi masinaid," selgitab ta.
Kohapealsed katsed
Pärast membraanitehnoloogia väljatöötamist viis CSIRO Austraalias läbi mitmeid katseid ja välikatsetusi. "Kasutasime suuri ja väikeseid põllumajandusseadmeid ning tõestasime, et meie polümeermembraan on juurdepääsetav arengumaade väiketalunikele ja arenenud riikide suurtele kõrgelt mehhaniseeritud põllumeestele ja põllumajandusettevõtetele," ütleb dr Bristow.
CSIRO demonstreeris pihustatavat tehnoloogiat niisutuskatsetes Austraalias, kasutades meloneid, tomateid, sorgot ja puuvilla. Katsed kinnitasid põllukultuuride vee tootlikkuse suurenemist üle 30%, aidates samal ajal umbrohtu tõrjuda.
"Meil on kontseptsiooni tõestus, kuid me peame polümeeripihustit veelgi viimistlema," ütleb dr Bristow. „Tahame muuta selle võimalikult vastupidavaks ja kuluefektiivseks. Praegu on hind ilmselt kõrgem kui laialdaselt kasutataval plastmultškilel.
Toksiinide vabanemine
Põllumajandustootjad on dr Bristowile ja tema meeskonnale öelnud, et nad ei kasutaks enam plastmultškilet, kui saaksid kasutada kulutõhusat pihustatavat biolagunevat polümeermembraani. "Kasutades pihustatavat biolagunevat membraani, ei pea nad saagikoristuse ajal ja pärast seda riknevat plastmultšikilet eemaldama," ütleb dr Bristow. "Ja suur osa plastikust multšikile tekitab endiselt probleeme. See läheb põlema, mis valitsusele ja kogukonnale ei meeldi, või läheb jäätmehoidlasse. Ja kui see laguneb väiksemateks fragmentideks, eraldab see toksiine pinnasesse ja meie veesüsteemidesse, sealhulgas ojadesse, jõgedesse ja põhjavette.
Katsetes osalenud põllumehed olid üldiselt rahul polümeermembraani võimega mulda katta. Umbrohtu tõrjuti ja vett säästeti, mille tulemuseks oli suurem toodang. "Meie eesmärk on maksimeerida transpiratsiooni ja minimeerida pinnase aurustumist," rõhutab dr Bristow.
Bioloogiliselt lagundatav
Põldkatsed on näidanud CSIRO polümeermembraanil mitmeid eeliseid võrreldes praegu põllumajandustootjate kasutatavate plastmultšikiledega. Polümeermembraan on biolagunev ja enamik plastmultškilesid mitte. See uus toode on pihustatav. Põllumajandustootjad saavad kasutada olemasolevat põllutehnikat – väikeste ja odavate muudatustega. Plastmultškilede pealekandmine on kulukas, kuna selleks on vaja spetsiaalseid põlluharimisseadmeid.
Plastist multškiled võivad põhjustada äärmuslikke pinnatemperatuure. Polümeermembraani pealekandmine vähendab aga mulla pinnatemperatuuri. Katsed näitasid, et plastist multškiled põhjustasid seemikute kahjustusi ja taimede surma. Polümeermembraani kasutamine kahjustas seemikuid minimaalselt või üldse mitte.
Polümeermembraan on ohutu kasutada
Dr Bristow ja tema meeskond on veendunud, et polümeermembraani kasutamine on ohutu. "Võtsime proove mullast koos polümeeriga ja toodetest, näiteks melonite nahast," räägib ta. «Tegime vist paarsada erinevat testi. Tulemused näitasid, et tootes ei olnud midagi ebasoodsat ega mürgist ning see on biolagunev. Põllumehed võivad pärast saagikoristust põllule lahkuda.
Dr Bristow eelistaks teha mõningaid kommertskasutusele eelnevaid katseid, et täpsustada polümeeri koostist, selle kasutamist ja mõju. Praegu vestleb ta investoritega, et viia lõpule ettevalmistused kommertskasutusele eelnevateks katseteks. Põllumeeste seas on huvi piisavalt. „Põllumehed võtavad minuga ühendust igal nädalal, mõnikord kuus korda nädalas. Inimesed helistavad mulle kõikjalt maailmast.
Vabastage rohkem kui 1,000 gigaliitrit vett
CSIRO selgitab, et algse eesmärgi saavutamine kasutada Austraalia niisutatud põllumajanduses 10 protsenti vähem vett ilma saagikadudeta vabastaks rohkem kui 1,000 gigaliitrit vett. "Seda saaks kasutada täiendavate põllukultuuride kasvatamiseks ja/või keskkonnavoolu parandamiseks meie veeteedel," ütleb CSIRO.