Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из Чехии разработали новый гидрогель для сельского хозяйства. Его задача — удерживать влагу и удобрения в почве. Отличие нового гидрогеля от других разработок — он сделан полностью из природных компонентов и разлагается в почве на нетоксичные для человека, животных и растений составляющие. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Cleaner Production (IF: 7,246; Q1).
 
 
Фото: Антонио Ди Мартино
 
Гидрогели используют в сельском и лесном хозяйстве для удержания влаги в почве, а ее содержание напрямую влияет на всхожесть семян. Также в них вводят удобрения, а за счет того, что гель не дает удобрениям быстро испаряться, их можно вносить в меньшем объеме.
 
«Благодаря гидрогелям растения нужно реже поливать, и можно использовать меньше удобрений. Это важно для рационального использования пресной воды на планете и снижает вредное воздействие удобрений на почву. Большинство доступных на рынке гидрогелей производят из полиакриламида и полиакрилонитрила. Они не являются полностью биоразлагаемыми, поэтому сами по себе считаются потенциальными загрязнителями почвы. Сами компоненты нетоксичные, но коммерческие разработки содержат остаточные количества акриламида, а это нейротоксичное и канцерогенное вещество. Мы в качестве исходных компонентов использовали белок молочной сыворотки и альгиновую кислоту. Это доступные и натуральные компоненты, они абсолютно нетоксичные. В этом главное преимущество нашего гидрогеля», — говорит один из авторов статьи, доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Антонио Ди Мартино.
 
Процесс получения гидрогеля, предложенного авторами исследования, прост: исходные компоненты необходимо смешать в растворе, высушить и спрессовать в виде таблетки. При контакте с жидкостью вещество становится гелеобразным и увеличивается в объеме.
 
 
 
 
«При получении смеси мы также добавляли в нее мочевину — это известное удобрение. С течением времени гидрогель разлагается в почве, за счет чего он постепенно и равномерно высвобождает удобрение. Кроме того, сам по себе гидрогель со временем разлагается до углерода и азота, а ведь азот — это наиболее широко используемый в сельском хозяйстве макроэлемент, важнейший строительный материал для растений. При этом эксперименты в лаборатории показали, что гидрогель после полной отдачи влаги можно использовать еще несколько раз», — отмечает Антонио Ди Мартино.
 
В дальнейшем ученые продолжат эксперименты и поиск новых материалов для контролируемого ввода удобрений в почву.  
В исследовании принимали участие ученые из Университета Томаша Бати в Злине (Чехия), Исследовательского института молочной промышленности (Чехия) и Научно-исследовательского института почв и водосбережения (Чехия).

Похожие новости

  • 20/11/2020

    В Томской области будут создавать технологии для увеличения продолжительности жизни

    Научные организации региона до 2024 года планируют приступить к реализации проекта по персонализированной медицине и биотехнологиям питания в томском научно-образовательном центре (НОЦ) мирового уровня.
    499
  • 10/11/2020

    "Умные" удобрения из отходов горнодобычи предотвратят отравление среды

    ​Технологию производства "умных" удобрений из отходов горнодобывающей промышленности создали ученые Томского политехнического университета (ТПУ). По словам авторов работы, новые удобрения в 1,5-3 раза дешевле аналогов, обеспечивают равномерное питание растений и помогают избежать отравления окружающей среды азотом.
    291
  • 21/09/2020

    Как долго работает «прививка» для картошки? Выясняют биологи ТГУ

    Учёные Биологического института ТГУ разработали экологичный способ защиты стратегически важного для России продукта – картофеля – от неблагоприятных факторов: засухи, вирусов, хлоридного засоления и других.
    454
  • 22/06/2020

    Исследователи нашли способ ускорить рост растений

    Многие видели в окнах домов яркое розовое свечение – это специальные лампы, которые используют владельцы комнатных растений для того, чтобы их цветы не испытывали недостатка в свете. Похожими лампами пользуются и фермеры, устанавливая их в теплицах.
    451
  • 15/12/2020

    Химики превратили отходы из пластиковых бутылок в сорбент для инсектицидов

    ​​Ученые Томского политехнического университета предложили способ создания сорбента для удаления из воды инсектицида имидаклоприда. Сорбент относится к классу перспективных материалов — металлорганических каркасов.
    343
  • 01/10/2020

    Почвовед-управленец: в ТГУ миксуют менеджмент науки о земле

    ​Магистратура "Экология почв и управление земельными ресурсами" Томского госуниверситета (ТГУ) ежегодно выпускает универсальных специалистов, подготовленных для работы в самых разных сферах.
    738
  • 19/10/2020

    Свои разработки на форуме «Открытые инновации» в Сколково представляют ТГУ и АлтГУ

    ​С 19 по 21 октября в Сколково проходит Московский международный форум инновационного развития «Открытые инновации». В состав экспозиции Минобрнауки России вошли более 50 организаций – ведущие университеты страны, институты РАН, научно-исследовательские центры, малые инновационные предприятия.
    553
  • 20/08/2019

    Томские ученые нашли альтернативу калийным удобрениям для сельского хозяйства

    ​Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) выяснили, что минерал глауконит, запасы которого на территории Томской области огромны, может стать экологически безопасной и эффективной альтернативой традиционным калийным удобрениям для сельского хозяйства.
    881
  • 30/12/2020

    Топ-30 разработок сибирских ученых в 2020 году

    ​На портале «Новости сибирской науки» можно познакомиться с инновациями и последними достижениями сибирских ученых. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию Топ-30 сообщений о наиболее значимых и интересных научных разработках 2020 года, размещенных на нашем сайте.
    1709
  • 22/10/2020

    «Сухой мед», антибиотик из люпина и машина для прополки. Как мечты о светлом будущем толкают молодежь в науку

    ​Некоторые считают, что молодежь думает только о мемах, тусовках и новых гаджетах. Студенты, магистранты и аспиранты алтайских вузов развенчивают этот миф. У них в головах — наука и проекты для промпредприятий.
    361