МОСКВА, 23 сен – РИА Новости. Обычная скорлупа кедровых орехов, переработанная в биоуголь, может заменить полимерную мульчу на грядках. Эксперименты показали: такой материал подавляет сорняки на 52–100 процентов и помогает почве удерживать влагу. К такому выводу пришли ученые ТюмГУ в составе исследовательского коллектива.
По словам авторов, разработка способна стать экологичной альтернативой полимерным материалам для мульчи — слоя, которым покрывают землю вокруг растений. Результаты опубликованы в International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture.
Чем обычно мульчируют грядки?
Чтобы влага не испарялась, сорняки не росли, а корни не страдали от летней жары и зимних морозов, аграрии используют самые разные материалы. Среди синтетических — полимерные пленки и спанбонд. Среди органических — солома, кора и древесная щепа.
Биоуголь чаще всего вносят прямо в почву как мелиорант — добавку для улучшения ее свойств. А вот применение его в качестве отдельного поверхностного мульчирующего слоя исследовано значительно слабее, особенно для многолетних культур, рассказали авторы.
Что сделали ученые?
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 роли мульчи, исследователи выбрали садовую землянику — популярную многолетнюю ягодную культуру.
Они посадили растения 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.
Каковы результаты?
«
"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.
Второй эффект биоугля — борьба с сорной растительностью. Темный слой материала частично перекрывает свет и физически мешает проросткам выйти на поверхность.
Результаты по разным видам сорняков:
- фенхель — подавлен полностью;
- пастушья сумка — более чем на 90 процентов;
- крапива — на 75–90 процентов;
- рапс — на 50–60 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.
Как использовать?
По словам авторов, разработка решает сразу несколько задач:
- утилизирует отходы переработки кедрового ореха;
- сдерживает рост сорняков;
- уменьшает потери влаги;
- при длительном использовании улучшает почву.
В перспективе подход может быть востребован в ягодоводстве, питомниках и тепличных хозяйствах.
Сибирские исследователи планируют разработать математическую модель. Она позволит подобрать оптимальную толщину слоя биоугля и размер его частиц — так, чтобы сорняки подавлялись, а культурные растения чувствовали себя комфортно.
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).