Защитный барьер для почвы

Ученые БГТУ им. В.Г. Шухова создали уникальный состав для мульчирования почвы и способ его получения. Новый композитный материал создает дополнительный слой на земляной поверхности, защищает культурные растения от прорастания сорняков, сохраняет влагу и защищает корневую систему от ультрафиолетового излучения, а после использования разлагается, что делает его экологически безопасным для сельского хозяйства. Разработка выполнена при финансовой поддержке программы «Умник» Фонда содействия инновациям, направленная на поддержку коммерчески ориентированных научно-технических проектов молодых исследователей в возрасте от 18 до 30 лет.

В чём суть разработки

Формула изобретения материала для мульчирования почвы включает матрицу из полиэтилена низкого давления и наполнитель, представляющий собой модифицированную лузгу подсолнечника. Сначала лузга высушивается, просеивается, проходит щелочную и ультразвуковую обработку с последующим центрифугированием. Эти процессы позволяют добиться лучшей совместимости компонентов и эффективного обеззараживания лузги, что обеспечивает защиту материала от порчи во время хранения.

После модификации компоненты матрицы и наполнителя смешивают и подвергают криогенному помолу для получения однородной смеси. Финальный этап — экструзия пленки толщиной 200 мкм, готовой к использованию в качестве мульчирующего материала или композитного агроволокна. На изобретение получен патент RU 2 832 328 C1 «Композиционный материал для мульчирования почвы и способ его получения».

Как возникла идея

Разработчики искали материал, который был бы одновременно устойчивым к быстрому разложению в процессе эксплуатации, безопасным для окружающей среды и способным улучшить свойства почвы. Полиэтилен низкого давления уже давно используется в различных отраслях промышленности благодаря своей прочности и долговечности. Однако чистый полиэтилен не обладает необходимыми свойствами для использования в сельском хозяйстве. В поисках подходящего наполнителя внимание разработчиков привлекла лузга подсолнечника. Этот сельскохозяйственный отход часто остается неиспользованным и утилизируется неэффективно. Модификация лузги позволила улучшить ее свойства и сделать ее совместимой с полимерной матрицей.

«Мы провели серию экспериментов с различными методами обработки и в итоге разработали уникальный способ модификации, который позволил добиться оптимального сочетания прочности, биоразлагаемости и эффективности мульчирования. Добавление модифицированной лузги в полиэтилен низкого давления позволило создать композитный материал, который сохраняет преимущества полимерной пленки, но при этом является более экологичным благодаря способности к биоразложению. Наш материал также решает задачу по утилизации сельскохозяйственных отходов вторичного производства», — поделился один из разработчиков, младший научный сотрудник кафедры теоретической и прикладной химии БГТУ им. В. Г. Шухова Дмитрий Романюк.

Есть ли аналоги

Разработка белгородских ученых выгодно отличается от аналогов благодаря своей экологичности, повышенной механической стойкости, антимикробной защите и экономической доступности. В отличие от многих синтетических мульчирующих материалов новый композитный материал обладает способностью к биоразложению, что снижает негативное воздействие на почву и окружающую среду после завершения его использования. Этот материал подходит для различных типов почв и условий выращивания, так как он устойчив к влаге, ультрафиолетовым лучам и механическим повреждениям, что расширяет возможности его использования в сельском хозяйстве и ландшафтном дизайне.

Кому полезна разработка

Разработка нового мульчирующего материала полезна широкому кругу потребителей: фермерам и сельскохозяйственным предприятиям: садоводам и огородникам-любителям; производителям полимерных материалов; компаниям, занимающимся ландшафтным дизайном, а также всем, кто заботится об экологии.

Развитие проекта

В перспективе возможно развитие производственной технологической линии для получения композитного материала, а также коммерциализация продукта.