Биологи Санкт-Петербургского государственного университета совместно с китайскими коллегами создали биополимер из коровьего навоза, который позволяет сохранять влагу в почве и бороться с последствиями засух.
Сохранение влаги в почве в достаточном количестве — один из ключевых факторов роста растений и обеспечения устойчивого функционирования агроэкосистем.
Биологические абсорбирующие полимеры — эффективный способ сохранения воды в почве. Ученые предлагают использовать их в сельскохозяйственной промышленности, чтобы повысить водоудерживающие способности грунта и, как следствие, улучшить рост растений в засушливых точках Земли.
Полимерные соединения способны связывать и удерживать большое количество воды: они впитывают воду, попадающую в почву, и сохраняют ее внутри своей структуры. При необходимости, например, в периоды засухи в южных регионах, растения могут использовать эту запасенную воду как резерв. Сегодня полимеры в виде порошков, гранул или суспензий активно используются в удобрениях для улучшения характеристик почвы. Некоторые из наиболее распространенных полимеров включают акриламиды, полиакриламиды, полиэтиленгликоли и полисахариды.
Экологичный полимер
Однако нынешняя технология их производства имеет некоторые ограничения. Например, для подготовки таких материалов приходится использовать химические соединения, которые вредят экологии. Понимая все риски, ученые продолжают искать возможные способы оптимизации технологии, чтобы сделать ее эффективнее и безопаснее. Так, биологам Санкт-Петербургского университета совместно с китайскими учеными удалось достигнуть первых результатов в этом деле. В рамках деятельности НЦМУ «Агротехнологии будущего» они разработали новый полимер на основе коровьего навоза.
Как показали исследования, водоудерживающая способность почвы с добавлением полимера увеличивается в 2-3 раза по сравнению с исходной, а эффект водоудержания сохраняется до 120 часов.
«Этот экологичный полимер синтезируется с использованием лигноцеллюлозы. Биомасса в большом количестве содержится в коровьем навозе и позволяет обогащать почву полезными элементами и удерживать влагу. Поскольку сырьем для технологии служат сельскохозяйственные отходы, стоимость производства невысока, поэтому наша разработка может эффективно использоваться в сельском хозяйстве», — рассказал Евгений Абакумов, профессор, исполняющий обязанности заведующего кафедры прикладной экологии СПбГУ.
Как отметил ученый, разработка также будет способствовать решению проблем с утилизацией навоза, которая может возникать у крупных агрохолдингов. Лигноцеллюлоза, которую планируют использовать биологи при производстве полимера, представляет собой растительное сухое вещество — наиболее доступное сырье на Земле для производства биотоплива (преимущественно этанола). Добывается эта биомасса из различных источников, в том числе из леса, сельскохозяйственных культур, отходов деревообрабатывающей промышленности и даже бытовых отходов.
Разработанный материал обладает высокой экологической адаптивностью, подходит как для кислых, так и для щелочных почв.
По результатам экспериментов, полимер не только напитал почву влагой, но и улучшил ее пористую структуру, а также сделал растения более устойчивыми к засухе. Время выживания зелени в условиях дефицита воды повысилось почти в 2,5 раза.
Источник: https://www.techinsider.ru/…