Новые исследования показали: покровные культуры, которые могут расти в обычное для Вашингтона «несезонное» время, не вредят почве и могут быть использованы как источник биотоплива.
После сбора урожая сельскохозяйственные угодья часто остаются незасеянными до посева следующей культуры. Почва может подвергаться эрозии, сорняки могут укореняться, а фермеры не получают дохода в это время. Покровные культуры могут устранить или уменьшить некоторые из этих проблем, но у многих фермеров есть опасения по поводу их влияния на качество почвы, сокращения времени для выращивания основной культуры и невозможности продать покровную культуру.
В статье, опубликованной в журнале Biomass and Bioenergy, группа учёных под руководством учёных из Вашингтонского государственного университета изучила четыре покровные культуры, выращиваемые в течение нескольких лет на полях в западной и центральной частях Вашингтона. Две из них показали многообещающие результаты.
Тритикале, гибрид пшеницы и ржи, дал самые высокие урожаи, а волосистая вика, бобовое растение с волосатыми листьями, обеспечивала стабильные урожаи при низких затратах, обогащая почву азотом.
«Идея состоит в том, чтобы открыть новые возможности для выращивания покровных культур», — сказала Мики Сантоса, аспирантка факультета биосистемной инженерии Вашингтонского государственного университета и автор статьи. «Мы не хотим навредить экономике фермеров или почве, поэтому мы внимательно изучили проблемы, с которыми сталкиваются фермеры при использовании покровных культур».
Проект является совместным предприятием Вашингтонского государственного университета и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории, где Сантоса также работает инженером-химиком.
Команда также изучила потенциал биотоплива для каждой покровной культуры. В этом помог новый метод, называемый гидротермической ликвидацией, во время которого собранный урожай, называемый биомассой, перерабатывается в топливо.
«Конечная цель — предоставить нефтеперерабатывающим заводам и переработчикам больше биомассы и возобновляемых сырьевых материалов», — сказал Сантоса, который планирует получить докторскую степень в 2026 году. «Работа с фермерами и сельскохозяйственной отраслью для поиска подходящих культур имеет жизненно важное значение для достижения этой цели».
В настоящее время любая культура, используемая для биотоплива, имеет свой специализированный процесс преобразования биомассы в топливо. Это затрудняет создание рынка, когда, например, кукуруза подвергается совершенно другому процессу, чем соевые бобы. Гидротермическая ликвидация позволяет переработчикам смешивать различные виды биомассы для производства биотоплива.
Исследование показало, что каждая культура, включённая в полевые испытания, может быть переработана в биотопливо с помощью процесса ликвидации.
«Если переработчики смогут гомогенизировать различные материалы для производства топлива, это позволит нам задуматься о выращивании различных культур, которые хорошо себя чувствуют в разных регионах», — сказал Чэд Крюгер, директор Центра устойчивого развития сельского хозяйства и природных ресурсов Вашингтонского государственного университета и соавтор статьи.
Покровные культуры часто выращивают только для того, чтобы затем вспахать их в почву. Они помогают уменьшить эрозию, решить проблему уплотнения почвы и пополнить биомассу в почве.
Одна из самых больших проблем для производителей — убедиться, что покровные культуры не влияют на товарные культуры, уменьшая количество питательных веществ в почве, вытягивая из неё влагу или сокращая время для роста более финансово выгодных культур. Исследовательская группа также изучила, влияет ли удаление биомассы с полей на преимущества, которые обычно получают от покровных культур.
«Мы обнаружили, что удаление биомассы, особенно тритикале, которая росла очень обильно, не вредит почве», — сказал Крюгер, который также является помощником директора по расширению, сельскому хозяйству и информационно-просветительской деятельности в Институте будущих северо-западных энергетических ресурсов Вашингтонского государственного университета.
Необходимы дополнительные исследования, но исследовательская группа воодушевлена тем, что фермеры однажды смогут выращивать дополнительную культуру, которая поможет как их землям, так и их доходам, одновременно увеличивая производство биотоплива.
«Покровные культуры всегда выращивали для улучшения почвы, но теперь фермеры, возможно, действительно смогут получать за них оплату», — сказал Крюгер. «Добавьте к этому преимущества биотоплива, и это будет выгодно для всех».
Предоставлено Вашингтонским государственным университетом.
Другие новости по теме
- Расширение возможностей сельского хозяйства не поможет устранить проблему «скрытого голода» в Африке, говорится в исследовании
- Решение проблемы прилипания клеток в биореакторах и других отраслях
- Собаки-ищейки в реальных условиях: необходимость расширения доступа к материалам для обучения поиску взрывчатых веществ
- Муравьи изменяют структуру своих гнёзд, чтобы предотвратить эпидемии, показало исследование
- Учёные обнаружили странный череп с рогами, который старше динозавров
- Уникальное открытие управляющего белка паразита в мозге даёт надежду на улучшение лечения токсоплазмоза
- Учёные обнаружили «шоссе динозавров» возрастом 165 миллионов лет там, где меньше всего этого ожидали
- Открытие сотен бактериофагов в кишечнике человека открывает новый подход к изучению микробиома кишечника
- Совмещение химического и генетического анализа древесины помогает бороться с незаконной торговлей
- Крупнейший примат в Америке может потерять до 61% подходящей климатической среды к 2090 году
Другие новости на сайте
- Ultraviolette выходит на рынки Испании и Португалии с высокопроизводительными электрическими мотоциклами F77
- Уровень углекислого газа в атмосфере в 2024 году достиг рекордно высокого значения: данные ООН
- Ультрачувствительный датчик отображает текстуры намагниченности в ромбоэдрическом графене
- G7 и Австралия подписали соглашение о стандартах в области квантовых технологий
- Климатические советники предупреждают Великобританию о необходимости подготовиться к потеплению на 2 °C к 2050 году
- Смертность от нападений медведей в Японии достигла рекорда
- Оптимизм в отношении технологий: Крис Андерсон передаёт руководство TED основателю Khan Academy
- Расширение возможностей сельского хозяйства не поможет устранить проблему «скрытого голода» в Африке, говорится в исследовании
- Решение проблемы прилипания клеток в биореакторах и других отраслях
- Эксперты выяснили: изменение климата привело к экстремальным сезонам пожаров в Америке