Водосберегающие мембраны от Michigan State University

Новая технология удержания воды сохраняет культуры в условиях засухи.

В условиях изменения климата, легко предсказать суровость и частоту засухи во многих частях мира. Беспокойство сохранности водных ресурсов растет. Новая технология удержания воды, разработанная в Университете Мичигана (Michigan State University (MSU)) может помочь в сохранении растительных культур подверженных пересыханию вследствие отсутствия достаточного количества воды. Технология не только помогает культурам лучше справляться с засухой, но также повышает урожайность в малорентабельных районах.

Грубые песчаные почвы находятся в полузасушливых и засушливых регионах и имеют большую пористость, что приводит к впитыванию большего количества осадков. Однако они сохраняют менее чем 20 процентов воды в корневой зоне, которая находится между поверхностью и глубиной в 60-70см, выщелачивая питательные вещества и другие химические элементы в грунтовые воды во время нисходящего тока воды.

Подповерхностная технология удержания воды (The subsurface water retention technology (SWRT)), разработанная Alvin Smucker, профессором почвенной биофизики MSU, предусматривает стратегическое размещение полиэтиленовых водонепроницаемых пленок на разных глубинах в почве. Мембраны пластичны, что позволяет им изменять свои размеры и максимизировать процесс удержания воды, обеспечивая достаточное пространство для роста корней.

Пленки, установленные при помощи специально спроектированного устройства инсталляции барьеров (barrier installation device (BID)), удерживают воду в верхних 70-100 см грунта, что, как утверждает Smucker, потенциально должно увеличить эффективность удержание воды в 20 раз. При размещении пленок на правильном расстоянии, излишки осадков также будут удаляться в процессе нисходящего тока воды.

Кроме потенциального сохранения воды, использование пленок также обещает снизить расходы на удобрения и уменьшить загрязнение подземных вод сельскохозяйственными химикатами. Также полиэтиленовые барьеры требуют меньше времени и труда при инсталляции, чем асфальтные барьеры, а также являются более прочными и остаются функциональными не менее 40 лет.

Тестирование прототипа проводилось в условиях засухи и позволило вырастить до 145 процентов урожая огурцов в орошаемых песках, в сравнении с контрольными полями без пленок, а также увеличить урожайность кукурузы до 147 процентов. В дополнение к сельскохозяйственным культурам, технология также может быть использована для увеличения урожайности целлюлозного сырья биомассы, выращиваемой на малорентабельных землях и используемой для производства топлива.

«Эта технология имеет потенциал для изменения жизни и региональных ландшафтов на национальном и международном уровнях, в местах, где введен запрет на устойчивое производство продуктов питания в песчаных почвах с высокой проницаемостью», говорит Smucker. «Мембраны удержания воды уменьшают количество дополнительного орошения, защищают питьевые подземные воды, делают возможным более эффективное использование и контроль удобрений и пестицидов».

Команда будет проверять запатентованную технологию «в полевых условиях» на фермах в орошаемых песчаных регионах юго-западного Мичигана, а также в полузасушливых и засушливых районах юго-западной и средне-западной части США. Также исследователи из MSU ищут применение SWRT пленок в глобальных масштабах в зонах чувствительных к засухам.

Smucker работает с Отделом Технологий и Комерциализации MSU, для выведения новой технологии на рынок и ее распространения в коммерческих масштабах.

Комментарии: