În acest articol
Un hidrogel din resturi vegetale a crescut cu circa 20% umiditatea solului într-un test de doi ani pe grâu, desfășurat într-o zonă secetoasă din Kazahstan. Materialul este obținut în principal din celuloză provenită din paie de grâu și tulpini de porumb, iar rezultatele prezentate de agrarheute arată efecte asupra reținerii apei, materiei organice, nutrienților și activității biologice din sol.
Hidrogelul a fost realizat de o echipă coordonată de cercetători de la South Kazakhstan University. Cele trei componente pe bază de celuloză au fost legate cu acid succinic și acid citric, rezultând o structură capabilă să absoarbă apa și să o elibereze ulterior în sol.
În testele de laborator, materialul a absorbit o cantitate de apă echivalentă cu 167% din masa sa inițială, apoi a eliberat aproximativ 72% din apa acumulată.
300 kg/ha aplicate în stratul superficial al solului
Experimentul de câmp s-a desfășurat în districtul Zharma, o regiune cu veri calde, secetoase și precipitații neregulate.
La începutul fiecăruia dintre cele două sezoane de vegetație au fost aplicate 30 g de hidrogel prehidratat/mp, echivalentul a 300 kg/ha. Materialul a fost încorporat în primii 5 cm de sol.
Cercetătorii au comparat cinci parcele tratate cu cinci parcele martor. Pe terenurile unde a fost aplicat hidrogelul, umiditatea solului s-a situat în medie cu aproximativ 20% peste nivelul parcelelor martor.
Acesta este principalul rezultat al experimentului și partea cu cea mai mare relevanță pentru zonele agricole unde apa din sol devine factorul limitativ al culturilor.
Materia organică a crescut de la 2,21% la 3,06%
Diferențele au apărut și în alți indicatori ai solului.
Conținutul de materie organică a ajuns la 3,06% pe parcelele tratate, față de 2,21% pe terenurile martor. Au fost măsurate, de asemenea, valori mai ridicate pentru nitrați, fosfați și potasiu.
Hidrogelul a influențat și activitatea biologică din sol. Numărul microorganismelor implicate în descompunerea materiei organice și a celulozei a fost mai ridicat, iar activitatea metabolică microbiană a crescut.
La râme, diferențele au fost și mai vizibile:
- numărul râmelor a fost cu aproximativ 39% mai mare;
- biomasa acestora a fost cu aproximativ 46% mai ridicată.
Rezultatele indică o combinație între menținerea mai îndelungată a apei în stratul superficial și intensificarea activității biologice a solului.
36,2 dt/ha de grâu pe parcelele tratate
La recoltare, parcelele cu hidrogel au produs 36,2 dt/ha de grâu, comparativ cu 34,3 dt/ha pe parcelele martor.
Diferența dintre cele două variante a fost de 1,9 dt/ha, respectiv aproximativ 190 kg de grâu la hectar.
Experimentul a pus însă în evidență în primul rând schimbările produse în sol: mai multă apă disponibilă, un nivel mai ridicat al materiei organice și o activitate biologică mai intensă.
Resturile de grâu și porumb devin material pentru păstrarea apei
O particularitate importantă a tehnologiei este materia primă. Celuloza utilizată pentru fabricarea hidrogelului provine din resturi vegetale precum paiele de grâu și tulpinile de porumb.
Practic, o parte dintre reziduurile agricole poate deveni materia primă pentru un material destinat gestionării apei din sol. Direcția este relevantă și pentru România, unde episoadele repetate de secetă au transformat păstrarea apei în profilul de sol într-o problemă agronomică majoră.
AGRONET.ro a documentat în această vară efectele secetei asupra solurilor, irigațiilor și debitelor Dunării, iar gestionarea apei disponibile devine tot mai importantă în fermele fără acces permanent la irigații.
În același context, AGRONET.ro a analizat rolul solului ca rezervor de apă pentru agricultură. Hidrogelurile biodegradabile din resturi vegetale adaugă o nouă direcție tehnologică acestei probleme: captarea unei cantități mai mari de apă în stratul cultivat și eliberarea ei treptată.
Testul din Kazahstan arată astfel cum paiele de grâu și resturile de porumb pot fi transformate din reziduuri agricole într-un material cu rol direct în gestionarea apei din sol, exact într-o perioadă în care fermele caută soluții pentru culturi expuse tot mai frecvent secetei.
