текст
Ученые СПбГУ создали абсорбирующий полимер из коровьего навоза для борьбы с дефицитом влаги в агропочвах
Биологи Санкт-Петербургского государственного университета совместно с китайскими учеными 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. Способы сохранения воды с помощью полимеров эффективно повышают водоудерживающую способность почвы, помогая растениям сохранять влагу в засушливых условиях, тем самым способствуя их росту и выживанию, а также внося вклад в устойчивое развитие сельского хозяйства засушливых регионов Земли.
Полимерные соединения способны связывать и удерживать большое количество воды. Так, полимеры впитывают воду, которая попадает 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.
Однако нынешняя технология их производства имеет некоторые ограничения. Для подготовки таких материалов необходимо использовать химические соединения, поэтому ученые ищут возможности оптимизации этой технологии для ее дальнейшего совершенствования и снижения возможных негативных последствий на экологию.
Однако нынешняя технология их производства имеет некоторые ограничения. Для подготовки таких материалов необходимо использовать химические соединения, поэтому ученые ищут возможности оптимизации этой технологии для ее дальнейшего совершенствования и снижения возможных негативных последствий на экологию.
Биологи Санкт-Петербургского университета совместно с китайскими учеными в рамках деятельности НЦМУ «Агротехнологии будущего» 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. Эта 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», — сказал исполняющий обязанности заведующего кафедрой прикладной экологии СПбГУ, профессор СПбГУ Евгений Абакумов.
Как отметил ученый СПбГУ, данная разработка также будет способствовать решению проблем с утилизацией навоза, которая может быть у крупных агрохолдингов. Лигноцеллюлоза, которую используют биологи Университета при производстве полимера, представляет собой растительное сухое вещество — это 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 биологами СПбГУ материал обладает высокой экологической адаптивностью, подходит как для кислых, так и для щелочных почв. Также полимер улучшил пористую структуру почвы и устойчивость растений к засухе, продлевая время их выживания в условиях дефицита воды и увеличивая вес свежих растений почти в 2,5 раза.
Исследование проводилось при поддержке Научного центра мирового уровня «Агротехнологии будущего», в состав которого входит СПбГУ. Результаты исследования опубликованы в ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
Иллюстрация: ACS Sustainable Chemistry & Engineering
«Этот экологичный полимер синтезируется с использованием лигноцеллюлозы. Эта 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», — сказал исполняющий обязанности заведующего кафедрой прикладной экологии СПбГУ, профессор СПбГУ Евгений Абакумов.
Как отметил ученый СПбГУ, данная разработка также будет способствовать решению проблем с утилизацией навоза, которая может быть у крупных агрохолдингов. Лигноцеллюлоза, которую используют биологи Университета при производстве полимера, представляет собой растительное сухое вещество — это 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 биологами СПбГУ материал обладает высокой экологической адаптивностью, подходит как для кислых, так и для щелочных почв. Также полимер улучшил пористую структуру почвы и устойчивость растений к засухе, продлевая время их выживания в условиях дефицита воды и увеличивая вес свежих растений почти в 2,5 раза.
Исследование проводилось при поддержке Научного центра мирового уровня «Агротехнологии будущего», в состав которого входит СПбГУ. Результаты исследования опубликованы в ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
Иллюстрация: ACS Sustainable Chemistry & Engineering
Наука
Машины и Механизмы
Машины и Механизмы
Всего 0 комментариев
Не экскурсоводом единым: как музеи подружились с чат-ботами
