Краткий пересказ от РИА ИИ
- Ученые ТюмГУ в составе исследовательского коллектива выяснили, что биоуголь из скорлупы кедровых орехов подавляет рост сорняков на 52–100% и помогает удерживать влагу в почве.
МОСКВА, 23 сен. Биоуголь из скорлупы кедровых орехов подавляет сорняки на 52–100 процентов и помогает удерживать влагу в почве, выяснили ученые ТюмГУ в составе исследовательского коллектива. По словам авторов, разработка может стать экологичной заменой полимерных материалов для мульчи — слоя, которым покрывают землю вокруг растений, чтобы защитить почву и улучшить ее свойства. Результаты опубликованы в журнале International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture.
Для сохранения влаги в почве, подавления роста сорняков и защиты корней от перегрева летом и переохлаждения зимой в сельском хозяйстве широко используют полимерные пленки и спанбонд, а среди органических материалов — солому, кору и древесную щепу.
Биоуголь же, как отметили исследователи, чаще всего вносят непосредственно в почву в качестве мелиоранта — добавки для улучшения ее свойств. Его применение как отдельного поверхностного мульчирующего слоя изучено значительно слабее, особенно для многолетних культур, рассказали авторы.
Ученые Тюменского государственного университета (ТюмГУ) совместно с коллегами из Томского политехнического университета (ТПУ) получили биоуголь методом пиролиза — термической переработки скорлупы кедрового ореха без доступа кислорода при температуре 600 °С. Чтобы проверить, как материал поведет себя в качестве мульчи, исследователи выбрали садовую землянику — популярную многолетнюю ягодную культуру.
Сибирские ученые посадили ее в климатической камере и разделили на три группы: одна росла без мульчи, вторая — со слоем биоугля толщиной 2 см, третья — под спанбондом. В каждую группу подсеяли семена шести видов сорных растений: злаковых, рапса, крапивы, репейника, пастушьей сумки и фенхеля. Наблюдение продолжалось два месяца.
«При моделировании засухи в первые три дня после прекращения полива биоуголь позволил сохранить примерно на семь процентов больше воды, чем в варианте без мульчи, тогда как спанбонд — примерно на два процента. Но при длительной засухе сплошной спанбонд пока может оказаться эффективнее, так как биоуголь остается рыхлым и проницаемым», — уточнил доцент кафедры прикладной и технической физики ТюмГУ Константин Пономарев.
Еще один эффект биоугля — подавление сорняков. Темный слой материала, как объяснили ученые, частично перекрывает свет и физически затрудняет выход проростков сорняков на поверхность. По их словам, биоуголь полностью подавил появление фенхеля. Масса остальных сорняков заметно снизилась: рапса — на 50-60 процентов, крапивы — на 75-90 процентов, пастушьей сумки — более чем на 90 процентов. В целом мульча из биоугля подавила сорняки на 52–100 процентов.
«Действие биоугля на разные сорняки неодинаково. Это не универсальный материал, полностью подавляющий любую сорную растительность. Сейчас мы рассматриваем результат как основу для дальнейшей оптимизации технологии совместно с индустриальным партнером», — прокомментировал доцент Научно‑образовательного центра И.Н. Бутакова Инженерной школы энергетики ТПУ Роман Табакаев.
По словам авторов, разработка может решить сразу несколько задач: утилизировать отходы переработки кедрового ореха, сдерживать сорняки, уменьшать потери влаги, а при длительном использовании — улучшать почву. В перспективе такой подход может быть востребован в ягодоводстве, питомниках и тепличных хозяйствах.
В дальнейшем сибирские ученые планируют разработать математическую модель, которая позволит подобрать оптимальную толщину слоя биоугля и размер его частиц, чтобы подавлять сорняки для комфортного роста культурных растений.
Исследование выполнено в рамках государственного задания (№ FEWZ‑2024‑0013) и при поддержке Российского научного фонда (проект № 23‑76‑01011). Базовые принципы математической модели заложены в рамках гранта «УМНИК» (№ 19409ГУ/2024). Работа соответствует стратегической цели ТюмГУ «Проектирование будущего: территория», реализуемой в рамках программы «Приоритет-2030» и направленной на разработку и апробацию технологических решений для повышения качества жизни и условий деятельности на территориях.
Свежие комментарии