Kig først på et bæredygtigt landbrugsmateriale

Landmænd har ofte brug for at regulere jordtemperaturen, reducere ukrudt, og minimere vandtab. Landbrugsbarkflis kan hjælpe landmænd med at gøre det.

Men plastikken i almindeligt brugt landbrugsmuld kan forringe jord- og vandkvaliteten. Mikroplast kan endda komme ind i fødekæden.

I en ny undersøgelse, forskere testede en mere bæredygtig tilgang til at sænke fordampning fra jord. I stedet for plastik, de brugte sandpartikler belagt med sojaolie. Denne forskning blev offentliggjort i Vadose Zone Journal , en publikation af Soil Science Society of America.

I laboratorieforsøg, jord behandlet med et tyndt lag sojaoliebelagt sand havde op til 96 % lavere fordampningsvandtab sammenlignet med bar jord.

"Disse resultater viser, at oliebelagt sand har potentialet til at blive udviklet til et bæredygtigt alternativ til plastikfilm, " siger Michael Nicholl, en lektor ved University of Nevada i Las Vegas.

Plastbarkflis er lavet af polyethylen, et kulbrintebaseret produkt. "Det har langsigtede miljømæssige konsekvenser, " siger Nicholl. "Disse effekter spænder over alle stadier af dets livscyklus:produktion, installation, bortskaffelse."

Biobaserede jordbelægninger - såsom sojaolie - kan være alternativer med lav effekt til polyethylenbarkflis, mens de yder på lignende niveauer.

For at lave det belagte sand, forskere blandede nogenlunde lige store mængder sand og olie. Derefter opvarmede de blandingen i cirka en time og lod den køle af. Endelig, blandingen blev vasket med vand og tørret.

Denne proces modificerer olien kemisk, delvis polymerisere det. Den delvist polymeriserede olie danner en belægning omkring individuelle sandpartikler.

Indledende test viste, at dette oliebelagte sand er ret effektivt til at reducere vandtab gennem fordampning.

Vand fordamper fra jord på to forskellige måder. Det oliebelagte sand reducerede den mere potente vej for fordampende vandtab.

"Som en analogi, tænk på jord som en fugtig svamp, " siger Nicholl.

Hvis du sætter svampen i en vandpøl, vandet vil suge ind i svampen. Til sidst, vandet vil stige til toppen af ​​svampen. Så vil det fordampe til luften.

Tilsvarende vægevirkning fører vand til jordoverfladen. der, det fordamper direkte i luften.

I den anden mekanisme, vandet er ikke i stand til at suge hele vejen til jordoverfladen. I stedet, det fordamper til luften i jorden. Denne fugtige luft skal diffundere op gennem jorden og i sidste ende undslippe ud i atmosfæren.

"Denne anden mekanisme er meget mindre effektiv end den første, " siger Nicholl. "Det resulterer i lavere fordampningshastigheder."

Nicholl og hans team ønskede at teste, om et overfladelag af oliebelagt sand ville reducere begge veje til fordampning fra underliggende jord.

Han og hans forskerkollega fyldte PVC-søjler med testjord. Derefter, de lagde oliebelagt sand ovenpå søjlerne, men efterlod en søjle bar. Endelig, de mættede disse søjler med vand.

Hver kolonne blev derefter testet for fordampende vandtab.

Det oliebelagte sand reducerede mængden af ​​vand, der suger opad, dermed minimere den første fordampningsmekanisme.

Forskere var ikke sikre på, om det ville være muligt at belægge enkelte sandpartikler med olie. Der var fare for, at sand og olie ville blive cementeret sammen.

"Vi fandt i stedet for, at individuelle sandkorn kan belægges med delvist polymeriseret olie, " siger Nicholl.

Det er vigtigt, fordi enhver jordbehandling, der sigter mod at reducere vandtab, også skal tillade vand - via nedbør eller kunstvanding - at komme ind i jorden. Et lag oliebelagt sand smeltet sammen kunne forhindre vand i at trænge ind i jorden.

Laboratorieforsøg viste, at flydende vand kunne passere gennem laget af oliebelagt sand. Det tyder på, at dette materiale ikke vil hindre kunstvandingsindsatsen.

"Selvom de første resultater er opmuntrende, der er stadig mange spørgsmål at besvare, " siger Nicholl.

For eksempel, denne biobaserede barkflis har ikke været udsat for udendørs miljøer. "Så, vi har ikke tilstrækkelige data til at bestemme, hvordan dette materiale forvitrer i landbrugsmiljøer, " siger Nicholl.

Forskere udforsker procedurer til at måle levetiden af ​​coatede materialer i forskellige omgivelser. Disse omfatter tørre miljøer, tempererede omgivelser, og biologisk aktive jordarter.

"Vi håber, at dette arbejde inspirerer til yderligere undersøgelser af de praktiske anvendelser af oliebelagte materialer, " siger Nicholl.