Чтобы вода не испарялась из почвы, фермеры часто покрывают землю сельскохозяйственных культур листами полиэтиленового пластика. Однако вскоре может появиться более экологичная альтернатива в виде песка, покрытого соевым маслом.
Когда большинство людей слышат слово «мульча», они думают об органическом материале, таком как стружка коры или опавшие листья. Однако часто используемая пластиковая пленка также является формой мульчи. Наряду с поддержанием влажности почвы она также может уменьшить рост сорняков, предотвратить эрозию и повысить температуру почвы, создав своего рода парниковый эффект в почве.
Однако, как и в случае с другими пластиковыми изделиями, производство пленки не является экологически чистым процессом. Кроме того, как только пластиковая мульча треснет и разорвется, ее обычно просто снимают и выбрасывают на свалку. Более того, крошечные ее частицы могут оставаться в почве и потенциально даже попадут в собранный урожай.
Под руководством доцента Майкла Николла, ученые из Университета Невады в Лас-Вегасе, намеревались разработать более экологичную альтернативу, которая предлагает аналогичные характеристики удержания воды.
Они начали с объединения равных объемов песка и соевого масла, нагревали смесь около часа, а затем дали ей остыть. В результате этого процесса масло частично полимеризовалось, образуя покрытие вокруг каждой отдельной песчинки. Излишки масла удаляли, в конце концов, промывая водой песок с покрытием, а затем давая ему высохнуть.
В лабораторных испытаниях слой песка с масляным покрытием был помещен поверх различных типов почвы, содержащихся в вертикальных участках трубы из ПВХ, после чего почвы были насыщены водой. Было замечено, что вода легко текла через песок в почву. Однако проблема заключалась в том, чтобы удерживать жидкость там.
Цилиндры из трубы ПВХ, заполненные песком без покрытия (слева) и песком, покрытым полимеризованным соевым маслом (справа). Фото: Michael Nicholl
«Когда вода попадает на поверхность почвы (дождь, орошение), часть ее будет просачиваться вниз в ответ на капиллярное действие и силу тяжести», - объясняет Николл. «По окончании полива почва начинает высыхать сверху вниз. По мере того, как верхняя поверхность становится суше, капиллярное действие заставляет воду из более глубокой и влажной почвы подниматься вверх, где она испаряется с поверхности и прямо в атмосферу».
Масляное покрытие помогло предотвратить это из-за своей гидрофобной (водоотталкивающей) природы - даже несмотря на то, что вода все еще просачивалась сквозь почву, песок по существу «повернул ее назад», не давая ей испариться. В целом было обнаружено, что по сравнению с контрольными образцами голой почвы у покрытой песком почвы потеря воды на испарение была на 96 процентов ниже.
«Эти результаты показывают, что песок с масляным покрытием может стать эко-устойчивой альтернативой мульче из пластиковой пленки», - говорит Николл.
Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале Vadose Zone Journal.
Источник: New Atlas / American Society of Agronomy
