ארגון המחקר האוסטרלי CSIRO פיתח חיפוי פולימרי מתכלה שניתן לריסוס שיכול לעזור לחקלאים לייצר יותר, תוך שימוש בפחות מים, חומרים מזינים וחומרים אגרוכימיים.
הטכנולוגיה החדשה, בשם טרנספירציונלי, מהווה אלטרנטיבה ידידותית לסביבה עבור פלסטיק חקלאי, כגון פוליאתילן, הנקרא לעתים קרובות חיפוי פלסטיק. ניסויים אישרו עלייה בתפוקה של מי היבול של יותר מ-30 אחוז, תוך סיוע בשליטה בעשבים שוטים.
לפי CSIRO יש אתגר עולמי לגדל יותר מזון תוך שימוש בפחות משאבים. "אוכלוסיית העולם גדלה, מה שמחייב את ייצור המזון להכפיל את עצמו עד 2050 כדי להאכיל תשעה מיליארד אנשים צפויים. הצורך להרחיב את תפוקת ייצור המזון שלנו משפיע גם על הסביבה באמצעות שימוש בדשנים וכימיקלים אחרים", אומר CSIRO.
קרום פולימרי
החוקר ד"ר קית' ל. בריסטו הגה את הרעיון של קרום פולימרי. "עשיתי הרבה עבודה סביב בריאות הקרקע, והאינטראקציה של מים עם האדמה", הוא אומר. "נסעתי לסין לפני זמן מה ופשוט נחרדתי מסרטי החיפוי הפלסטיק שהם השתמשו בהם. ביקרנו בכמה שדות שבהם הפלסטיק היה דומיננטי יותר מהאדמה. המשמעות היא שנקבוביות האדמה היו חסומות ברובן ורעלים דלפו לאדמה ולמערכות המים שמסביב".
דעתי הייתה שכל החקלאים צריכים להיות מסוגלים למרוח את הממברנה, גם אלה באפריקה באמצעות מרסס ידני פשוט
ד"ר בריסטו יצא ליצור מוצר שיכול להחליף את סרטי החיפוי הפלסטיקיים. הוא רצה לייצר מוצר מתכלה, שניתן לרסס. "הדעה שלי הייתה שכל החקלאים צריכים להיות מסוגלים ליישם את הממברנה, אפילו אלה באפריקה באמצעות מרסס ידני פשוט או אלה בארה"ב, באמצעות מכונות מכניות גדולות", הוא מסביר.
ניסויים בשטח
לאחר פיתוח טכנולוגיית הממברנה, CSIRO ערכה מספר ניסויים וניסויי שדה באוסטרליה. "השתמשנו בציוד חקלאי גדול וקטן והוכחנו שהממברנה הפולימרית שלנו יכולה להיות נגישה לחקלאים בקנה מידה קטן במדינות מתפתחות ולחקלאים בקנה מידה גדול ועסקים חקלאיים ממוכנים במדינות מפותחות", אומר ד"ר בריסטו.
CSIRO הדגימה את הטכנולוגיה הניתנת לריסוס בניסויי שדה מושקים באוסטרליה באמצעות מלונים, עגבניות, סורגום וכותנה. הניסויים אישרו עלייה בתפוקה של מי היבול של יותר מ-30 אחוז, תוך סיוע בשליטה בעשבים שוטים.
"יש לנו הוכחה לקונספט שלנו, אבל אנחנו צריכים לכוון עוד יותר את התרסיס הפולימרי", אומר ד"ר בריסטו. "אנחנו רוצים להפוך אותו לעמיד וחסכוני ככל האפשר. כרגע העלות כנראה גבוהה יותר מסרט החיפוי הפלסטיק שנמצא בשימוש נרחב".
שחרור רעלים
חקלאים אמרו לד"ר בריסטו ולצוותו שהם לא ישתמשו יותר בסרט חיפוי פלסטיק אם הם יכולים להשתמש בקרום פולימר מתכלה מתכלה חסכונית. "על ידי שימוש בממברנה מתכלה ניתנת לריסוס, הם לא צריכים לאחזר סרט חיפוי פלסטי מתכלה במהלך ואחרי הקציר", אומר ד"ר בריסטו. "והרבה מסרט החיפוי הפלסטיק עדיין גורם לבעיות. זה נשרף, מה שהממשלה והקהילה לא אוהבים, או שהוא הולך למתקן פסולת. וכאשר הוא מתפרק לרסיסים קטנים יותר הוא משחרר רעלים לקרקע ולמערכות המים שלנו, כולל נחלים, נהרות ומי תהום מתחת".
החקלאים בניסויים היו מרוצים באופן כללי מהיכולת של קרום הפולימר לכסות את האדמה. עשבים שוטים נשלטו ונחסכו מים, מה שהביא לייצור רב יותר. "המטרה שלנו היא למקסם את הטרנספירציה ולמזער את אידוי הקרקע", מדגישה ד"ר בריסטו.
מתכלה
ניסויי השדה הראו מספר יתרונות של ממברנת הפולימר של CSIRO על פני סרטי החיפוי הפלסטיים שבהם משתמשים החקלאים כיום. קרום הפולימר מתכלה, ורוב סרטי החיפוי הפלסטיים אינם מתכלים. מוצר חדש זה ניתן לריסוס. חקלאים יכולים להשתמש בציוד חקלאי קיים עבור היישום - עם שינוי קטן בעלות נמוכה. היישום של סרטי חיפוי פלסטיק יקר מכיוון שהוא דורש ציוד חקלאי מיוחד.
סרטי חיפוי פלסטיק עלולים לגרום לטמפרטורות קיצוניות על פני השטח. היישום של קרום הפולימר לעומת זאת ממתן את טמפרטורות פני הקרקע. הניסויים הראו שסרטי ריפוי מפלסטיק גרמו לנזק לשתילים ולמוות של צמחים. השימוש בממברנת הפולימר גרם נזק מינימלי עד ללא נזק לשתילים.
ממברנת פולימר בטוחה לשימוש
ד"ר בריסטו והצוות שלו דאגו שהממברנה הפולימרית בטוחה לשימוש. "לקחנו דגימות של האדמה עם הפולימר ושל המוצרים, למשל עור של מלונים", הוא אומר. "כנראה עשינו כמה מאות בדיקות שונות. התוצאות הוכיחו שלא היה שום דבר רע או רעיל במוצר ושהוא מתכלה. חקלאים יכולים פשוט לעזוב את השדה לאחר הקציר".
ד"ר בריסטו מעדיף לעשות כמה ניסויים חקלאיים קדם-מסחריים כדי לכוונן את ניסוח הפולימר, היישום וההשפעה שלו. כעת הוא משוחח עם משקיעים כדי לסיים את ההכנות לניסויים הקדם-מסחריים. יש מספיק עניין בקרב החקלאים. "מגיעים אליי כל שבוע מחקלאים, לפעמים שש פעמים בשבוע. אנשים מתקשרים אליי מכל העולם".
שחרר יותר מ-1,000 ג'יגה-ליטר מים
CSIRO מסבירה שהשגת היעד הראשוני של שימוש ב-10% פחות מים ללא אובדן תפוקה בחקלאות שלחין באוסטרליה תשחרר יותר מ-1,000 ג'יגה-ליטרים של מים. "זה יכול לשמש לגידול יבולים נוספים ו/או לשיפור זרימות סביבתיות בנתיבי המים שלנו", אומר CSIRO.