Pertubuhan Penyelidikan Australia CSIRO telah membangunkan sungkupan polimer terbiodegradasi boleh disembur yang boleh membantu petani menghasilkan lebih banyak, sambil menggunakan kurang air, nutrien dan bahan kimia pertanian.
Teknologi baru, dinamakan TranspirasiONal, ialah alternatif mesra alam untuk plastik pertanian, seperti polietilena, sering dipanggil sungkupan plastik. Ujian telah mengesahkan peningkatan dalam produktiviti air tanaman melebihi 30 peratus, di samping membantu mengawal rumpai.
Menurut CSIRO terdapat cabaran di seluruh dunia untuk menanam lebih banyak makanan, menggunakan kurang sumber. “Penduduk dunia semakin meningkat, memerlukan pengeluaran makanan berganda menjelang 2050 untuk memberi makan kepada sembilan bilion orang yang dijangkakan. Keperluan untuk mengembangkan pengeluaran pengeluaran makanan kami juga memberi kesan kepada alam sekitar melalui penggunaan baja dan bahan kimia lain”, kata CSIRO.
Membran polimer
Penyelidik Dr Keith L. Bristow datang dengan idea membran polimer. "Saya telah melakukan banyak kerja di sekitar kesihatan tanah, dan interaksi air dengan tanah", katanya. “Saya pergi ke China suatu ketika dahulu dan hanya terkejut dengan filem sungkupan plastik yang mereka gunakan. Kami melawat beberapa bidang di mana plastik lebih dominan daripada tanah. Ini bermakna liang-liang tanah kebanyakannya tersumbat dan toksin bocor ke dalam tanah dan sistem air di sekelilingnya.
Pandangan saya ialah semua petani sepatutnya boleh menggunakan membran, walaupun mereka di Afrika menggunakan penyembur tangan yang mudah
Dr Bristow berhasrat untuk mencipta produk yang boleh menggantikan filem sungkupan plastik. Dia mahu menghasilkan produk biodegradasi, yang boleh disembur. "Pandangan saya ialah semua petani sepatutnya boleh menggunakan membran, walaupun di Afrika menggunakan penyembur tangan mudah atau yang di AS, menggunakan mesin mekanikal yang besar", jelasnya.
Percubaan lapangan
Selepas membangunkan teknologi membran, CSIRO menjalankan beberapa eksperimen dan ujian lapangan di Australia. "Kami menggunakan peralatan ladang besar dan kecil dan membuktikan bahawa membran polimer kami boleh diakses oleh petani berskala kecil di negara membangun dan petani berjentera tinggi dan perniagaan tani berskala besar di negara maju", kata Dr Bristow.
CSIRO menunjukkan teknologi boleh sembur dalam percubaan plot ladang pengairan di Australia menggunakan tembikai, tomato, sorgum dan kapas. Percubaan mengesahkan peningkatan dalam produktiviti air tanaman melebihi 30 peratus, sambil turut membantu mengawal rumpai.
"Kami mempunyai bukti konsep kami tetapi kami perlu memperkemaskan lagi semburan polimer", kata Dr Bristow. “Kami mahu menjadikannya sebagai tahan lama dan kos efektif yang mungkin. Pada masa ini kosnya mungkin lebih tinggi daripada filem mulsa plastik yang digunakan secara meluas.”
Pembebasan toksin
Petani telah memberitahu Dr Bristow dan pasukannya bahawa mereka tidak akan lagi menggunakan filem sungkupan plastik jika mereka boleh menggunakan membran polimer terbiodegradasi yang kos efektif. "Dengan menggunakan membran boleh terbiodegradasi yang boleh disembur, mereka tidak perlu mendapatkan semula filem sungkupan plastik yang semakin merosot semasa dan selepas penuaian", kata Dr Bristow. “Dan banyak filem sungkupan plastik masih menimbulkan masalah. Ia dibakar, yang kerajaan dan masyarakat tidak suka, atau ia pergi ke kemudahan sisa. Dan apabila ia terurai menjadi serpihan yang lebih kecil ia membebaskan toksin ke dalam tanah dan sistem air kita, termasuk, sungai, sungai dan air bawah tanah di bawahnya.”
Para petani dalam percubaan pada umumnya gembira dengan keupayaan membran polimer untuk menutup tanah. Rumpai dikawal dan air dijimatkan, menghasilkan lebih banyak pengeluaran. "Matlamat kami adalah untuk memaksimumkan transpirasi dan meminimumkan penyejatan tanah", Dr Bristow menekankan.
Biodegradable
Percubaan lapangan telah menunjukkan beberapa kelebihan membran polimer CSIRO berbanding filem sungkupan plastik yang sedang digunakan oleh petani. Membran polimer boleh terbiodegradasi, dan kebanyakan filem mulsa plastik tidak. Produk baru ini boleh disembur. Petani boleh menggunakan peralatan pertanian sedia ada untuk aplikasi - dengan pengubahsuaian kecil dan kos rendah. Penggunaan filem sungkupan plastik adalah mahal kerana ia memerlukan peralatan pertanian pakar.
Filem mulsa plastik boleh menyebabkan suhu permukaan yang melampau. Penggunaan membran polimer bagaimanapun menyederhanakan suhu permukaan tanah. Percubaan menunjukkan bahawa filem sungkupan plastik menyebabkan kerosakan anak benih dan kematian tumbuhan. Penggunaan membran polimer menyebabkan kerosakan yang minimum kepada anak benih.
Membran polimer selamat digunakan
Dr Bristow dan pasukannya telah memastikan bahawa membran polimer selamat digunakan. "Kami mengambil sampel tanah dengan polimer dan produk, contohnya kulit tembikai", katanya. “Kami mungkin melakukan beberapa ratus ujian berbeza. Hasilnya membuktikan bahawa tiada apa-apa yang tidak diingini atau toksik dalam produk dan ia boleh terbiodegradasi. Petani hanya boleh pergi di ladang selepas menuai.”
Dr Bristow lebih suka melakukan beberapa ujian ladang pra-komersial untuk memperhalusi formulasi polimer, aplikasi dan kesannya. Beliau kini sedang berbincang dengan pelabur untuk menyelesaikan persiapan bagi ujian pra-komersial. Terdapat minat yang cukup di kalangan petani. “Saya dihubungi setiap minggu oleh petani, kadang-kadang enam kali seminggu. Orang ramai memanggil saya dari seluruh dunia.”
Kosongkan lebih daripada 1,000 gigalitre air
CSIRO menjelaskan bahawa mencapai sasaran awal menggunakan 10 peratus kurang air tanpa kehilangan hasil dalam pertanian pengairan Australia akan membebaskan lebih daripada 1,000 gigalitre air. "Ini boleh digunakan untuk menanam tanaman tambahan dan/atau menambah baik aliran alam sekitar di laluan air kami", kata CSIRO.