Ученые ТюмГУ совместно с коллегами из ТПУ получили биоуголь методом пиролиза — термической переработки скорлупы кедрового ореха без доступа кислорода при температуре 600 °C. Чтобы проверить, как материал поведет себя в качестве мульчи, исследователи выбрали садовую землянику — популярную многолетнюю ягодную культуру.

Ученые посадили ее в климатической камере и разделили на три группы: одна росла без мульчи, вторая — со слоем биоугля толщиной 2 см, третья — под спанбондом. В каждую группу подсеяли семена шести видов сорных растений: злаковых, рапса, крапивы, репейника, пастушьей сумки и фенхеля. Наблюдение продолжалось два месяца.

«При моделировании засухи в первые три дня после прекращения полива биоуголь позволил сохранить примерно на семь процентов больше воды, чем в варианте без мульчи, тогда как спанбонд — примерно на два процента. Но при длительной засухе сплошной спанбонд пока может оказаться эффективнее, так как биоуголь остается рыхлым и проницаемым», — уточнил доцент кафедры прикладной и технической физики ТюмГУ Константин Пономарев.

Еще один эффект биоугля — подавление сорняков. Темный слой материала, как объяснили ученые, частично перекрывает свет и физически затрудняет выход проростков сорняков на поверхность. По их словам, биоуголь полностью подавил появление фенхеля. Масса остальных сорняков заметно снизилась: рапса — на 50−60 процентов, крапивы — на 75−90 процентов, пастушьей сумки — более чем на 90 процентов. В целом мульча из биоугля подавила сорняки на 52−100 процентов. Действие биоугля на разные сорняки оказалось неодинаковым.

По словам авторов, разработка может решить сразу несколько задач: утилизировать отходы переработки кедрового ореха, сдерживать сорняки, уменьшать потери влаги, а при длительном использовании — улучшать почву. В перспективе такой подход может быть востребован в ягодоводстве, питомниках и тепличных хозяйствах.

В дальнейшем сибирские ученые планируют разработать математическую модель, которая позволит подобрать оптимальную толщину слоя биоугля и размер его частиц, чтобы подавлять сорняки для комфортного роста культурных растений.

Исследование выполнено в рамках госзадания (№ FEWZ‑2024‑0013) и при поддержке РНФ (проект № 23‑76‑01011). Базовые принципы математической модели заложены в рамках гранта «УМНИК» (№ 19409ГУ/2024). Работа соответствует стратегической цели ТюмГУ «Проектирование будущего: территория», реализуемой в рамках программы «Приоритет-2030» и направленной на разработку и апробацию технологических решений для повышения качества жизни и условий деятельности на территориях.

Источник:
Управление стратегических коммуникаций
Фото: Константин Пономарев
По материалам РИА Новости