Az ausztrál kutatószervezet, a CSIRO kifejlesztett egy permetezhető, biológiailag lebomló polimer mulcsot, amely segíthet a gazdálkodóknak több termelésben, miközben kevesebb vizet, tápanyagot és mezőgazdasági vegyszert használnak fel.
Az új technológia, ún Transzspirációs, egy környezetbarát alternatíva a mezőgazdasági műanyagokhoz, például a polietilénhez, amelyet gyakran műanyag mulcsnak neveznek. A kísérletek megerősítették, hogy a növényi víz termelékenysége több mint 30 százalékkal nőtt, miközben a gyomok elleni védekezésben is segített.
Szerint CSIRO világméretű kihívást jelent több élelmiszer termesztése, kevesebb erőforrás felhasználásával. „A világ népessége növekszik, és 2050-re meg kell duplázni az élelmiszertermelést ahhoz, hogy a várhatóan kilencmilliárd ember élelmezése legyen. Élelmiszer-termelésünk bővítésének szükségessége a műtrágyák és egyéb vegyszerek használata révén a környezetre is hatással van” – mondja a CSIRO.
Polimer membrán
Dr. Keith L. Bristow kutató előállt a polimer membrán ötletével. „Sokat foglalkoztam a talajok egészségével, valamint a víz és a talaj kölcsönhatásával” – mondja. „Régebben Kínában jártam, és megrémültem az általuk használt műanyag mulcsfóliáktól. Meglátogattunk néhány olyan táblát, ahol a műanyag dominánsabb volt, mint a talaj. Ez azt jelenti, hogy a talaj pórusai többnyire elzáródtak, és a toxinok a talajba és a környező vízrendszerekbe szivárogtak.
Az volt a véleményem, hogy minden gazdálkodónak képesnek kell lennie a membrán felhordására, még az Afrikában élőknek is, akik egyszerű kézi permetezőt használnak
Dr. Bristow egy olyan termék létrehozását tűzte ki célul, amely helyettesítheti a műanyag mulcsfóliákat. Biológiailag lebomló, permetezhető terméket akart előállítani. „Az volt a véleményem, hogy minden gazdálkodónak képesnek kell lennie a membrán felhordására, még Afrikában élőknek is egyszerű kézi permetezővel vagy az Egyesült Államokban élőknek, nagy mechanikus gépekkel” – magyarázza.
Terepi kísérletek
A membrántechnológia kifejlesztése után a CSIRO számos kísérletet és terepi kísérletet végzett Ausztráliában. "Nagy és kis mezőgazdasági berendezéseket használtunk, és bebizonyítottuk, hogy polimer membránunk elérhető a fejlődő országok kisüzemi gazdálkodói számára, valamint a fejlett országokban a nagy léptékű, magasan gépesített gazdálkodók és agrárvállalkozások számára" - mondja Dr. Bristow.
A CSIRO öntözött szántóföldi kísérletekben mutatta be a permetezhető technológiát Ausztráliában, dinnye, paradicsom, cirok és gyapot felhasználásával. A kísérletek megerősítették, hogy a növényi víz termelékenysége több mint 30 százalékkal nőtt, miközben a gyomok elleni védekezésben is segített.
„Megvan az elképzelésünk bizonyítéka, de tovább kell finomítanunk a polimer sprayt” – mondja Dr. Bristow. „A lehető legtartósabbá és költséghatékonyabbá akarjuk tenni. Jelenleg a költség valószínűleg magasabb, mint a széles körben használt műanyag mulcsfóliaé.”
Méreganyagok felszabadulása
A gazdálkodók elmondták Dr. Bristow-nak és csapatának, hogy többé nem használnának műanyag mulcsfóliát, ha költséghatékony, permetezhető, biológiailag lebomló polimer membránt tudnának használni. „Egy permetezhető biológiailag lebomló membrán használatával nem kell eltávolítaniuk a romló műanyag talajtakaró fóliát betakarítás közben és után” – mondja Dr. Bristow. „És a műanyag mulcsfólia nagy része továbbra is problémákat okoz. Megég, ami nem tetszik a kormánynak és a közösségnek, vagy hulladéktelepre kerül. És amikor kisebb darabokra bomlik, méreganyagokat bocsát ki a talajba és vízrendszereinkbe, beleértve a patakokat, folyókat és az alatta lévő talajvizeket is.”
A kísérletekben részt vevő gazdák általában elégedettek voltak a polimer membrán talajtakaró képességével. A gyomokat irtották, és vizet takarítottak meg, ami több termelést eredményezett. „Célunk a transzspiráció maximalizálása és a talaj párolgásának minimalizálása” – hangsúlyozza Dr. Bristow.
Biológiailag lebomló
A szántóföldi kísérletek a CSIRO polimer membránjának számos előnyét mutatták ki a gazdálkodók által jelenleg használt műanyag mulcsfóliákkal szemben. A polimer membrán biológiailag lebomlik, és a legtöbb műanyag mulcsfólia nem. Ez az új termék permetezhető. A gazdálkodók a meglévő mezőgazdasági berendezéseket használhatják az alkalmazáshoz – kisebb, alacsony költségű módosításokkal. A műanyag mulcsfóliák felhordása költséges, mivel speciális mezőgazdasági felszerelést igényel.
A műanyag mulcsfóliák szélsőséges felületi hőmérsékletet okozhatnak. A polimer membrán alkalmazása azonban mérsékli a talajfelszíni hőmérsékletet. A kísérletek kimutatták, hogy a műanyag talajtakaró fóliák a palánták károsodását és a növények pusztulását okozták. A polimer membrán használata minimális vagy egyáltalán nem károsította a palántákat.
Polimer membrán biztonságosan használható
Dr. Bristow és csapata gondoskodott arról, hogy a polimer membrán használata biztonságos legyen. „Mintát vettünk a talajból a polimerrel és a termékekből, például a dinnye héjából” – mondja. „Valószínűleg néhány száz különböző tesztet végeztünk el. Az eredmények bebizonyították, hogy a termékben nem volt semmi káros vagy mérgező, és biológiailag lebomlik. A gazdálkodók egyszerűen elhagyhatják a mezőt betakarítás után.”
Dr. Bristow szívesebben végezne kereskedelmi forgalomba hozatal előtti farmon végzett kísérleteket a polimer összetételének, alkalmazásának és hatásának finomhangolására. Jelenleg befektetőkkel tárgyal, hogy befejezzék a kereskedelmi forgalomba hozatal előtti kísérletek előkészületeit. Kellő az érdeklődés a gazdák körében. „Hetente kapcsolatba lépnek velem a gazdálkodók, néha hetente hatszor is. Az emberek a világ minden tájáról hívnak."
Szabadítson fel több mint 1,000 gigaliter vizet
A CSIRO kifejti, hogy ha az ausztrál öntözött mezőgazdaságban 10 százalékkal kevesebb vizet használnak fel termésveszteség nélkül, az több mint 1,000 gigaliter víz szabadul fel. „Ezt fel lehetne használni további növények termesztésére és/vagy a vízi útjaink környezeti áramlásának javítására” – mondja a CSIRO.