طورت منظمة الأبحاث الأسترالية CSIRO نشارة بوليمر قابلة للتحلل الحيوي يمكن أن تساعد المزارعين على إنتاج المزيد ، مع استخدام كميات أقل من المياه والمغذيات والمواد الكيميائية الزراعية.
التكنولوجيا الجديدة ، المسماة نفاذية، هو بديل صديق للبيئة للمواد البلاستيكية الزراعية ، مثل البولي إيثيلين ، وغالبًا ما يطلق عليه نشارة البلاستيك. أكدت التجارب زيادة في إنتاجية مياه المحاصيل بنسبة تزيد عن 30 في المائة ، مع المساعدة أيضًا في مكافحة الأعشاب الضارة.
وفقًا كوكب الارض هناك تحد عالمي يتمثل في زراعة المزيد من الغذاء ، باستخدام موارد أقل. يتزايد عدد سكان العالم ، الأمر الذي يتطلب مضاعفة إنتاج الغذاء بحلول عام 2050 لإطعام تسعة مليارات شخص متوقع. كما أن الحاجة إلى توسيع إنتاجنا الغذائي تؤثر أيضًا على البيئة من خلال استخدام الأسمدة والمواد الكيميائية الأخرى "، كما يقول CSIRO.
غشاء بوليمر
جاء الباحث الدكتور كيث ل.بريستو بفكرة غشاء بوليمر. يقول: "كنت أقوم بالكثير من العمل حول صحة التربة ، وتفاعل الماء مع التربة". "لقد ذهبت إلى الصين منذ بعض الوقت وشعرت بالرعب من أفلام النشارة البلاستيكية التي كانوا يستخدمونها. زرنا بعض الحقول حيث كان البلاستيك أكثر غلبة من التربة. وهذا يعني أن مسام التربة كانت مسدودة في الغالب وأن السموم تتسرب إلى التربة وأنظمة المياه المحيطة بها ".
كان رأيي أن جميع المزارعين يجب أن يكونوا قادرين على تطبيق الغشاء ، حتى أولئك في إفريقيا باستخدام البخاخ اليدوي البسيط
شرع الدكتور بريستو في ابتكار منتج يمكن أن يحل محل أغشية التغطية البلاستيكية. لقد أراد إنتاج منتج قابل للتحلل يمكن رشه. "كان رأيي أن جميع المزارعين يجب أن يكونوا قادرين على تطبيق الغشاء ، حتى أولئك في إفريقيا الذين يستخدمون بخاخ يدوي بسيط أو أولئك الموجودين في الولايات المتحدة ، باستخدام آلات ميكانيكية كبيرة" ، يشرح.
التجارب الميدانية
بعد تطوير تقنية الأغشية ، أجرى CSIRO العديد من التجارب والتجارب الميدانية في أستراليا. يقول الدكتور بريستو: "لقد استخدمنا معدات المزارع الكبيرة والصغيرة وأثبتنا أن غشاء البوليمر الخاص بنا يمكن الوصول إليه من قبل صغار المزارعين في البلدان النامية والمزارعين ذوي الآلات العالية والشركات الزراعية في البلدان المتقدمة".
أظهر CSIRO تقنية الرش في تجارب الأرض المروية في أستراليا باستخدام البطيخ والطماطم والذرة الرفيعة والقطن. أكدت التجارب زيادة في إنتاجية مياه المحاصيل بنسبة تزيد عن 30 في المائة ، مع المساعدة أيضًا في مكافحة الأعشاب الضارة.
يقول الدكتور بريستو: "لقد حصلنا على دليلنا على المفهوم ، لكننا بحاجة إلى مزيد من ضبط رذاذ البوليمر". "نريد أن نجعلها متينة وفعالة من حيث التكلفة قدر الإمكان. في الوقت الحالي ، من المحتمل أن تكون التكلفة أعلى من طبقة التغطية البلاستيكية المستخدمة على نطاق واسع ".
إطلاق السموم
أخبر المزارعون الدكتور بريستو وفريقه أنهم لن يعودوا يستخدمون طبقة التغطية البلاستيكية إذا كان بإمكانهم استخدام غشاء بوليمر قابل للرش وقابل للتحلل الحيوي. يقول الدكتور بريستو: "باستخدام غشاء قابل للتحلل البيولوجي قابل للرش ، لن يضطروا إلى استعادة طبقة نشارة بلاستيكية متدهورة أثناء الحصاد وبعده". "ولا يزال الكثير من رقائق النشارة البلاستيكية يسبب المشاكل. يتم حرقها ، والتي لا تحبها الحكومة والمجتمع ، أو تذهب إلى منشأة النفايات. وعندما تتحلل إلى أجزاء أصغر ، فإنها تطلق السموم في التربة وأنظمة المياه لدينا ، بما في ذلك ، الجداول والأنهار والمياه الجوفية أدناه. "
كان المزارعون في التجارب سعداء بشكل عام بقدرة غشاء البوليمر على تغطية التربة. تم التحكم في الأعشاب الضارة وتوفير المياه ، مما أدى إلى زيادة الإنتاج. يؤكد الدكتور بريستو أن "هدفنا هو تعظيم النتح وتقليل تبخر التربة".
القابلة للتحلل
أظهرت التجارب الميدانية عددًا من مزايا غشاء البوليمر لـ CSIRO على أغشية المهاد البلاستيكية التي يستخدمها المزارعون حاليًا. غشاء البوليمر قابل للتحلل ، ومعظم أغشية المهاد البلاستيكية ليست كذلك. هذا المنتج الجديد قابل للرش. يمكن للمزارعين استخدام المعدات الزراعية الموجودة للتطبيق - مع تعديل طفيف ومنخفض التكلفة. يعد تطبيق أغشية التغطية البلاستيكية مكلفًا لأنه يتطلب معدات زراعية متخصصة.
يمكن أن تتسبب أغشية المهاد البلاستيكية في ارتفاع درجات حرارة السطح. ومع ذلك ، يؤدي تطبيق غشاء البوليمر إلى تعديل درجات حرارة سطح التربة. أظهرت التجارب أن رقائق النشارة البلاستيكية تسببت في تلف الشتلات وموت النباتات. تسبب استخدام غشاء البوليمر في حدوث ضرر ضئيل أو بدون ضرر للشتلات.
غشاء بوليمر آمن للإستخدام
لقد تأكد الدكتور بريستو وفريقه من أن غشاء البوليمر آمن للاستخدام. "أخذنا عينات من التربة مع البوليمر والمنتجات ، على سبيل المثال قشر البطيخ" ، كما يقول. "ربما أجرينا بضع مئات من الاختبارات المختلفة. أثبتت النتائج أنه لا يوجد شيء غير مرغوب فيه أو سام في المنتج وأنه قابل للتحلل. يمكن للمزارعين فقط المغادرة في الحقل بعد الحصاد ".
يفضل الدكتور بريستو إجراء بعض التجارب الزراعية قبل التجارية لضبط صياغة البوليمر وتطبيقه وتأثيره. وهو يتحدث حاليًا مع المستثمرين لإنهاء الاستعدادات للمحاكمات التمهيدية التجارية. هناك اهتمام كاف بين المزارعين. "اتصل بي كل أسبوع من قبل المزارعين ، وأحيانًا ست مرات في الأسبوع. يتصل بي الناس من جميع أنحاء العالم ".
حرر أكثر من 1,000 جيجا لتر من الماء
يوضح CSIRO أن تحقيق الهدف الأولي المتمثل في استخدام مياه أقل بنسبة 10 في المائة مع عدم فقدان الغلة في الزراعة المروية الأسترالية سيحرر أكثر من 1,000 جيجا لتر من المياه. يقول CSIRO: "يمكن استخدام هذا لزراعة محاصيل إضافية و / أو تحسين التدفقات البيئية في مجارينا المائية".