Фермеры тратят много времени и денег на борьбу с сорняками и другими вредителями, и им часто приходится прибегать к химическим фумигантам, чтобы сдержать наиболее разрушительных вредителей. Фермеры также ломают голову над тем, что делать с дешевыми побочными продуктами растениеводства, такими как кожица, семена и шелуха от переработки фруктов, овощей и орехов.
Что, если эти потоки сельскохозяйственных отходов смогут стать альтернативой химическим фумигантам и сделать сельское хозяйство более продуктивным, прибыльным и экологически чистым?
Может быть, они смогут. Исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе воодушевлены первыми результатами совместных экспериментов с «биосоляризацией» — процессом, который сочетает солнечное тепло с удобрениями для почвы для борьбы с сорняками и другими почвенными вредителями.
«Это выглядит многообещающе», — сказал профессор пищевой науки и технологий Кристофер Симмонс, который тестирует биосоляризацию на различных культурах и работает с фермерами по всему штату. «Нам еще предстоит много работы, но биосоляризация демонстрирует реальный потенциал как безопасный и устойчивый способ борьбы с вредителями, одновременно улучшая качество и урожайность сельскохозяйственных культур».
Укрепление солнечной энергетики
Многие садоводы на приусадебных участках знают силу соляризации. Когда вы накрываете влажную почву прозрачным пластиковым брезентом, вы можете улавливать солнечное излучение и нагревать почву настолько, чтобы уничтожить сорняки и других почвенных вредителей. Это эффективно, но может занять от 4 до 6 недель, что часто слишком долго для того, чтобы поля оставались под паром.
Биосоляризация может ускорить и улучшить этот процесс. Симмонс и его команда добавляют в почву органические добавки, такие как кожица винограда и помидоров или молотая ореховая скорлупа, прежде чем накрывать ее брезентом, что способствует росту полезных бактерий. Полезные микроорганизмы конкурируют с вредителями и временно делают почву более кислой и менее благоприятной для сорняков и других вредителей.
В совокупности нагрев почвы и микробная активность могут сократить время обработки до дней, а не недель.
«А активируя полезные микробы в почве, биосоляризация может улучшить здоровье почвы в долгосрочной перспективе», — объяснил Симмонс.
Тестирование в коммерческих условиях
Химические фумиганты дороги, и многие из них были признаны канцерогенными регулирующими органами штата и федеральными органами власти. Но когда дело доходит до уничтожения почвенных вредителей, они очень эффективны.
«Фумиганты в целом обладают биоцидными свойствами, то есть они воздействуют не только на вредителей, но и на полезные микроорганизмы», — сказал Симмонс. «Биосоляризация позволяет более безобидным и полезным микроорганизмам сохраняться в почве».
Но для того, чтобы фермеры могли принять биосоляризацию в качестве альтернативы химическим фумигантам, обработка должна быть эффективной, предсказуемой и экономичной. Итак, команда тестирует биосоляризацию с широким спектром культур, удобрений и почв против различных вредителей в различных местах в коммерческих масштабах по всему штату.
«У нас проводятся полевые испытания салата, помидоров, дынь и различных покровных культур», — сказал Симмонс. «И у нас есть долгосрочное испытание миндаля на 10 акрах в обычном саду в Чико».
В Чико Симмонс и его команда сотрудничают с производителем миндаля Рори Кроули из компании Nicolaus Nut Company при финансовой поддержке Совета по миндалю Калифорнии и Западного центра по охране здоровья и безопасности сельского хозяйства. Они проводят один год в 25-летнем эксперименте, чтобы увидеть, могут ли остатки переработки миндаля и солнце улучшить здоровье почвы и уменьшить количество сорняков и других почвенных вредителей. Пока что Кроули впечатлен.
«Это очень полезно для почвы», — сказал Кроули. «Используя биосоляризацию и покровную культуру горчицы, мы увеличили содержание органических веществ на 1.25–1.75 процента, что является огромным скачком. Это полезно для связывания углерода и общего состояния почвы».
Пока слишком рано говорить о том, приведет ли улучшение почвы к увеличению урожайности, но Кроули считает, что биосоляризация может стать хорошим инструментом борьбы с вредителями и ценным использованием того, что в противном случае было бы сельскохозяйственными отходами.
«Нам нужно найти место для побочных продуктов переработки миндаля, так почему бы не посмотреть, сможем ли мы использовать их для улучшения здоровья почвы и борьбы с вредителями?» — спрашивает Кроули.
Полевые испытания продолжаются
Симмонс и его команда тестируют биосоляризацию на нескольких однолетних и покровных культурах на участках кампуса Калифорнийского университета в Дэвисе, используя потоки сельскохозяйственных отходов от переработки томатов и вина. Вскоре они начнут испытания клубники, которую обычно каждый сезон обрабатывают фумигантами, поскольку фермеры сажают ягоды заново.
Цель Симмонса: гарантировать фермерам, что биосоляризация может быть эффективной и экономичной в широком диапазоне условий против широкого спектра вредителей.
«Мы добились значительных успехов», — сказал он. «Мы надеемся, что биосоляризация поможет фермерам вернуть пищевые и сельскохозяйственные отходы обратно в систему, чтобы бороться с вредителями и улучшить урожайность».
– Дайан Нельсон, Калифорнийский университет в Дэвисе
Фото: В Чико команда Калифорнийского университета в Дэвисе проверяет, могут ли отходы переработки миндаля и солнце улучшить здоровье почвы.