Гель из пищевых отходов, который позволит точечно расходовать химикаты и воду в сельском хозяйстве, создали ученые Томского политехнического университета в составе международного коллектива. Новый материал позволит сделать агропромышленность более экономичной и экологически безопасной. Статья опубликована в журнале Journal of Cleaner Production, информирует РИА Новости.
Из-за роста мирового населения и потребности в пище растет расход воды на орошение, а также увеличивается нагрузка на окружающую среду из-за применения агрохимикатов. Поэтому внедрение устойчивого и более экологичного сельского хозяйства – одна из целей ООН до 2030 г., достижение которой поможет решить проблему голода.
По словам исследователей ТПУ, вода и удобрения расходуются в сельском хозяйстве далеко не оптимальным образом. При традиционном способе возделывания растений существенная часть воды и большая часть химикатов проходят сквозь почву «мимо» корней, смешиваясь с грунтовыми и поверхностными водами.
В новом исследовании томские ученые совместно с коллегами предложили технологию получения полимерных гидрогелей, которые послужат своего рода «умной» добавкой к почве. Их применение поможет избежать загрязнения почвы, резко сократить потребление воды и улучшить всасывание растениями удобрений.
«Фермеры и агропром – главные потребители воды в мире. Наш материал способен запасать много воды во время дождя или орошения, а затем медленно ее высвобождать по мере высыхания почвы. В некоторых регионах с нашим гелем можно будет, например, вместо ежедневного полива использовать полив раз в неделю». Антонио Ди Мартино — научный сотрудник Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ
Как сообщают исследователи, предложенные гидрогели полностью биоразлагаемы, то есть через определенное время «растворяются» в почве без следа. Ключевая особенность новой технологии – возможность производить гели из органических отходов сельского хозяйства и пищевой промышленности. Сейчас в России 95% отходов этого типа не находят рационального применения.
Основными материалами гелей являются полисахариды и протеины. Кроме того, учёными изучаются возможности целлюлозы, альгиновой кислоты и ряда других биополимеров. При разработке научные сотрудники стараются минимизировать или полностью избежать использования химикатов, а также отказаться от процессов, требующих большого расхода энергии.
Новые гидрогели можно использовать для более эффективного и деликатного внесения удобрений или других химикатов. Готовый гель после насыщения добавками надо просто распределить вокруг корней растений. Срок службы зависит от конкретного состава геля, в среднем это несколько недель.
В исследовании приняли участие специалисты чешского университета Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně и исследовательских институтов Výzkumný Ústav Mlékárenský и Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy. В настоящее время ученые ТПУ готовят технологию к выходу на рынок, а также совершенствуют метод производства гидрогелей из органических отходов.
https://glavagronom.ru