A CSIRO ausztrál kutatószervezet olyan permetezhető, biológiailag lebomló polimer membránt fejlesztett ki, amely segíthet a gazdáknak többet termelni, miközben kevesebb vizet, tápanyagot és agrokemikáliát használnak. Ez az a technológia, amely megállíthatja a műanyag mulcs használatát.
A TranspiratiONal nevű új technológia környezetbarát alternatívája a mezőgazdasági műanyagoknak, például a gyakran műanyag mulcsnak nevezett polietilénnek. Kísérletek igazolták, hogy a termés víztermelékenységének növekedése meghaladja a 30 százalékot, miközben a gyomnövények elleni védekezést is segíti.
A CSIRO szerint világszerte kihívást jelent, hogy kevesebb erőforrás felhasználásával több élelmiszert termeljünk. “A világ népessége növekszik, és 2050-ig meg kell duplázni az élelmiszertermelést, hogy a várhatóan kilencmilliárd embert el lehessen látni. Az élelmiszertermelés növelésének szükségessége a műtrágyák és más vegyi anyagok használata révén a környezetre is hatással van” – áll a CSIRO közleményében.
Polimer membrán
Dr. Keith L. Bristow kutató találta ki a polimer membrán ötletét. “Sok munkát végeztem a talajok egészségével és a víz és a talaj kölcsönhatásával kapcsolatban” – mondja. “Nemrég Kínában jártam, és elborzadtam az ott használt műanyag mulcsfóliáktól. Meglátogattunk néhány olyan földet, ahol a műanyag jobban dominált, mint a talaj. Ez azt jelenti, hogy a talaj pórusai többnyire eltömődtek, és a toxinok beszivárogtak a talajba és a környező vízrendszerekbe”.”
Az volt a véleményem, hogy minden gazdálkodónak képesnek kell lennie a fóliát alkalmazni, még azoknak is, akik Afrikában egy egyszerű kézi permetezőt használnak.
Dr. Bristow egy olyan termék létrehozását tűzte ki célul, amely kiválthatja a műanyag mulcsfóliákat. Olyan biológiailag lebomló terméket akart előállítani, amelyet permetezni lehet. “Az volt a véleményem, hogy minden gazdálkodónak képesnek kell lennie a membrán felhordására, még azoknak is, akik Afrikában egy egyszerű kézi permetezőt használnak, vagy azoknak is, akik az Egyesült Államokban nagy mechanikus gépeket használnak” – magyarázza.
Terepi kísérletek
A membrántechnológia kifejlesztése után a CSIRO több kísérletet és terepi próbát végzett Ausztráliában. “Nagy és kis mezőgazdasági gépeket használtunk, és bebizonyítottuk, hogy polimer membránunk elérhető a fejlődő országok kistermelői és a fejlett országok nagyméretű, erősen gépesített mezőgazdasági termelői és agrárvállalkozásai számára” – mondja Dr. Bristow.
A CSIRO Ausztráliában öntözött szántóföldi kísérletek során mutatta be a permetezhető technológiát dinnye, paradicsom, cirok és gyapot felhasználásával. A kísérletek megerősítették, hogy a termés víztermelékenysége több mint 30 százalékkal nőtt, miközben a gyomnövények visszaszorításában is segítséget nyújtottak.
“Megvan a koncepció bizonyítása, de a polimer permetezést még tovább kell finomítanunk” – mondta Dr. Bristow. “A lehető legtartósabbá és költséghatékonyabbá akarjuk tenni. Jelenleg a költsége valószínűleg magasabb, mint a széles körben használt műanyag mulcsfóliáé”.
A toxinok felszabadulása
A gazdálkodók azt mondták Dr. Bristownak és csapatának, hogy nem használnának többé műanyag mulcsfóliát, ha egy költséghatékony, permetezhető, biológiailag lebomló polimer membránt használhatnának. “A permetezhető, biológiailag lebomló membrán használatával nem kell a betakarítás során és utána a romló műanyag mulcsfóliát visszaszedniük” – mondja Dr. Bristow. “Márpedig a műanyag mulcsfólia nagy része még mindig problémákat okoz. Elégetik, ami a kormánynak és a közösségnek nem tetszik, vagy hulladéktelepre kerül. Amikor pedig kisebb darabokra bomlik, méreganyagokat juttat a talajba és a vízrendszereinkbe, beleértve a patakokat, folyókat és a lenti talajvizet is.”
A kísérletekben részt vevő gazdák általánosságban elégedettek voltak a polimer membrán talajborító képességével. A gyomokat megfékezték, a vizet megtakarították, ami nagyobb termelést eredményezett. “Célunk a transzspiráció maximalizálása és a talajpárolgás minimalizálása” – hangsúlyozza Dr. Bristow.
A szántóföldi kísérletek számos előnyét mutatták a CSIRO polimer membránjának a gazdák által jelenleg használt műanyag mulcsfóliákkal szemben. A polimer membrán biológiailag lebomló, míg a legtöbb műanyag mulcsfólia nem az. Ez az új termék permetezhető. A gazdák a már meglévő mezőgazdasági gépeket használhatják a kijuttatáshoz – kisebb, alacsony költségű módosítással. A műanyag mulcsfóliák alkalmazása drága, mivel speciális mezőgazdasági berendezéseket igényel.
A műanyag mulcsfóliák szélsőséges felületi hőmérsékletet okozhatnak. A polimer membrán alkalmazása azonban mérsékli a talajfelszíni hőmérsékletet. A kísérletek azt mutatták, hogy a műanyag mulcsfóliák csemetekárosodást és a növények pusztulását okozták. A polimer membrán használata minimálisan vagy egyáltalán nem károsította a palántákat.
A polimer membrán használata biztonságos
Dr. Bristow és csapata meggyőződött arról, hogy a polimer membrán használata biztonságos. “Mintákat vettünk a polimert tartalmazó talajból és a termékekből, például a dinnyék héjából” – mondja. “Valószínűleg pár száz különböző vizsgálatot végeztünk. Az eredmények bebizonyították, hogy a termékben nincs semmi kellemetlen vagy mérgező, és hogy biológiailag lebomló. A gazdák a betakarítás után egyszerűen otthagyhatják a földeken”.
Dr. Bristow szívesebben végezne néhány kereskedelmi hasznosítást megelőző mezőgazdasági kísérletet a polimer formulájának, alkalmazásának és hatásának finomhangolása érdekében. Jelenleg befektetőkkel tárgyal, hogy befejezze a kereskedelmi hasznosítást megelőző kísérletek előkészítését. A gazdák körében elég nagy az érdeklődés. “Hetente keresnek meg a gazdák, néha hetente hatszor is. A világ minden tájáról hívnak engem”.
Több mint 1000 gigaliter víz felszabadítása
A CSIRO elmagyarázza, hogy az ausztrál öntözéses mezőgazdaságban a 10 százalékkal kevesebb víz felhasználására vonatkozó kezdeti cél elérése hozamveszteség nélkül több mint 1000 gigaliter vizet szabadítana fel. “Ezt további növények termesztésére és/vagy a vízfolyások környezeti áramlásának javítására lehetne felhasználni” – mondja a CSIRO.
‘A műanyag mulcsfóliák használata valódi fejfájást okoz’
Az új-dél-walesi Finleyben található Myrtle Park Produce gazdálkodója, Dan Harris részt vett a permetezhető, biológiailag lebomló polimer membránnal végzett szántóföldi kísérletekben. “Ha ez elérhető lenne, biztosan ezt használnám” – mondja.
Dan Harris szerint a polimer membrán talajra permetezése egyszerű folyamat volt. “A polimert egy tartályba tettük egy traktor mögé, és fúvókákkal juttattuk ki a talajra”.
Az új-dél-walesi gazdálkodó élvezte, hogy részt vehetett a kísérletekben. “Az elején volt egy kis probléma a gyártással, de miután ezt kiküszöböltük, minden rendben volt. Az első évben különböző négyzetméterenkénti polimeradagokat próbáltunk ki. Ez világossá tette, hogy milyen vastagságra van szükségünk. Úgy gondoltam, hogy a nagyobb, négyzetméterenként 1 kilogrammos adagban sok lehetőség rejlik.”
A második szántóföldi kísérlet során Harris dinnyét termesztett a polimer membrán használatával. “Növelte a termés víztermelékenységét és elnyomta a gyomokat. A polimert pedig a talajon hagyhattam, és egyszerűen lebomlott”. Nagyon szerettem volna folytatni, de sajnos a finanszírozás elapadt”.
Dan Harris azt mondja, hogy ő a műanyag mulcsfóliák helyett az új technológiát használná, ha rendelkezésre állna. “Ez a rugalmasság; és az, hogy nem kell műanyaggal foglalkoznom. Mi műanyagot terítünk, de aztán vissza kell szednünk és meg kell szabadulnunk tőle, ami igazi fejfájást okoz. És ez költséges. Ha csak a membránt permetezhetnénk, szívesen fizetnék kétszer annyit, mint amennyibe a műanyag fóliás mulcs kerül. Bár persze minél olcsóbb, annál jobb…”.
Rámutat, hogy a műanyag mulcsfólia használata közköltséggel is jár. “Nem tesz jót a környezetnek, és nem jó hosszú távú megoldás az ágazatunk számára. Remélhetőleg a polimer membránt is sikerül beindítaniuk. Ez egy nagyszerű innováció. Kezdetben néhány gazdálkodó ódzkodni fog tőle, de ha egyszer megmutatjuk nekik, hogy milyen rugalmas és egyszerű, akkor meg fognak térni.”
