Büyüyen bir nüfus daha fazla yiyeceğe ihtiyaç duyar. Ancak, çiftçilik için dönüştürülmüş topraklar ve daha fazla gübre kullanımı gibi insanları beslemek için kullanılan yöntemler biyolojik çeşitliliği azaltabilir ve tarım ekosistemlerinin sürdürülebilirliğini tehlikeye atabilir. İklim ısındıkça, sulanan bitkiler de daha zorlu hale gelecektir. Bilim insanları gezegeni beslemek için daha iyi yollar arıyorlar.
FAMU-FSU Mühendislik Koleji’nde inşaat ve çevre mühendisliği profesörü olan Gang Chen, ekinlerin su ve besin maddelerini tutmasına yardımcı olacak bir araç oluşturmak için pirinç, buğday, mısır ve diğerleri gibi ekinlerin çöplerini kullanan olası bir çözümü araştırdı. .
Chen, “Sanayi, tarım veya evlerden gelen atıklar, başka bir şey için potansiyel bir kaynak olabilir.” dedi. “Burası araştırmamızın odaklanması gereken yer-değerli kaynaklarımızı korumak ve toplumlarımızı daha sürdürülebilir kılmak.”
Journal of Cleaner Production dergisinde yayınlanan araştırmada, Chen ve eski lisansüstü öğrencisi Simeng Li, ekinlerin işlenmesinden kalan saman çöplerinin hidrojellere nasıl dönüştürülebileceğini açıklıyor – büyük miktarlarda suyu ve gübreleri emebilen moleküller, daha sonra bitkiler ihtiyaç duyduğunda onları yavaşça serbest bırakabilirler.
Tarımda kullanılan mevcut hidrojeller tipik olarak petrol ürünlerinden yapılır. Pahalı, toksik olabilir ve parçalanma güçlüğü çekebilirler. Ancak, çeşitli mahsullerin işlenmesinden kalan saman çöpü, biyolojik olarak parçalanabilen ve dolayısıyla çevreye daha nazik olan hidrojel haline getirilebilen selüloz bakımından zengindir. Tarımsal yan ürünlerin kullanılması, dezavantajları olmadan petrol bazlı hidrojellerin faydalarını elde etmenin bir yoludur ve bu ekin yan ürünlerinin tipik olarak bertaraf edilme şekilleri olan atık depolama alanlarından veya yakma işleminden ayırır.
Bitki bazlı hidrojeller çiftçilerin tarlalarına uygulandığında, emilim yetenekleri tarlaların sulanması ve gübrelenmesi durumunda fazla suyu ve besin maddelerini tutmak için rezervuar görevi görmelerini sağlar. Hava kuru olduğunda, bu kaynakları ihtiyacı olan bitkilere bırakırlar.
Chen’in önceki laboratuvar ve saha çalışmaları analizi, çiftçilerin selüloz hidrojel kullanarak çok daha az sulama ve gübre kullanabileceklerini ve daha yüksek verim elde edebileceklerini göstermiştir. Kesin iyileşmeler çeşitli faktörlere bağlıdır, ancak çalışmada verim yüzde 11’den yüzde 136’ya yükseldi.
“Uzun zamandır atık ürün olarak kabul edilen bir şeyi alıp tarımsal ekonomiye geri dönüştürmek çiftçilere ve çevreye fayda sağlayabilir” dedi.
Chen’in araştırması, bu aracın tarıma nasıl fayda sağlayabileceğini anlamada ilk adımdır. Bu yöntem geniş bir ölçekte benimsenmeden önce, bu ürünlerin çevreyi ve halk sağlığını nasıl etkileyeceğini daha iyi anlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Tarımsal atıklardan gelen hidrojellerin uygulamalarını ölçeklendirmek için, maliyetleri düşürmek ve bu ürünlerin dayanıklılığını artırmak için üretim sürecinin daha da geliştirilmesi gerekmektedir.
Kaynak: phys.org