То, что когда-то считалось бесполезными отходами — колючки и края кактусов опунции — оказывается перспективным сырьем для устойчивого сельского хозяйства. Команда из Национального автономного университета Мексики (UNAM) под руководством исследователя Бруно Чавеса Вергары разработала органическое удобрение из этих отходов, результаты которого примечательны своей эффективностью и низким воздействием на окружающую среду. Продукт, полученный в результате анаэробного сбраживания, не только обеспечивает растения питательными веществами, но и способствует восстановлению почв, деградировавших в результате многолетнего использования химикатов.
Исследование, финансировавшееся в период с 2018 по 2020 год Министерством образования, науки, технологий и инноваций Мехико (SECTEI), является частью более широкого проекта по устойчивому управлению вулканическими почвами южной долины Мехико. Цель состоит в том, чтобы увеличить производство продуктов питания, способствовать пополнению водоносных горизонтов и смягчить последствия изменения климата. Для достижения этой цели команда тесно сотрудничала с компанией Sustainability in Energy and Environment (SUEMA), которая управляет заводом по переработке опунции в Мильпа-Альта, районе, на который приходится более 90% потребляемой в Мехико опунции.
От мусора до поля: как получают дигестат из опунции.
Процесс начинается с отходов, образующихся при очистке кактуса опунции для продажи: от 15% до 20% кактуса превращается в колючки и острые края. Вместо того чтобы попадать на свалки или в компостные кучи, этот материал помещается в биореактор, где в отсутствие кислорода он разлагается и производит биогаз. Этот газ используется для выработки электроэнергии, но оставшийся жидкий побочный продукт — дигестат — представляет интерес в качестве удобрения. В отличие от традиционных удобрений, которые получают путем аэробного разложения (с кислородом) и которые производятся медленнее, дигестат опунции образуется в анаэробном процессе, в результате чего образуется быстро впитывающаяся жидкость.
Чавес Вергара объясняет, что это удобрение не только обеспечивает растения минеральными питательными веществами, но и питает полезные бактерии и грибы в почве. В то время как синтетические удобрения сосредоточены на непосредственном питании растений, игнорируя микроорганизмы, дигестат имитирует то, что происходит в природе: он обеспечивает углерод и другие соединения, которые поддерживают жизнь почвенной микробиоты . Кроме того, будучи жидким, он позволяет лучше использовать поливную воду, а питательные вещества усваиваются быстрее.
Результаты для урожая: больше биомассы и более быстрое созревание.
Первые полевые испытания проводились на посевах кормового овса в Мильпа-Альта, и полученные данные являются убедительными. С первого вегетационного периода биомасса увеличилась на 20%, а время созревания растений сократилось на месяц. Для фермеров, работающих на склонах холмов и в условиях богарного земледелия, которые зависят от осадков и страдают от проблем эрозии, этот прогресс является долгожданным облегчением. Более короткий цикл означает меньший риск потерь от засухи или поздних заморозков и более высокую урожайность с гектара.
Команда UNAM также протестировала дигестат в районах Сантьяго-Тульеуалько (Хочимилько) и Тетелько (Тлауак), всегда в сотрудничестве с SUEMA. Результаты оказались неизменными: органическое удобрение не только улучшает урожайность, но и восстанавливает биологические функции почвы, которые были нарушены десятилетиями использования агрохимикатов . Исследователи подчеркивают, что, в отличие от синтетических удобрений, этот продукт не вызывает эрозии или потери органического вещества.
Следующие шаги: кукуруза, морковь и определение оптимальной дозы.
После успеха с овсом научная группа хочет расширить проект на другие основные сельскохозяйственные культуры в мексиканском рационе, такие как кукуруза и морковь. Цель состоит в том, чтобы определить минимальную дозу, которая будет выгодна для производителей, чтобы удобрение можно было распространять в больших масштабах. Идея заключается в том, чтобы фермеры, живущие в условиях богарного земледелия и обычно имеющие меньше ресурсов, могли получить доступ к эффективному и недорогому удобрению.
В настоящее время дигестат опунции становится жизнеспособной альтернативой химическим удобрениям, особенно в районах, где механизация затруднена, а эрозия является серьезной проблемой. Партнерство между UNAM, SECTEI и SUEMA демонстрирует, что принципы циркулярной экономики могут быть успешно применены в агропродовольственном секторе , превращая растительные отходы в ценный ресурс. В ближайшие месяцы будет важно выяснить, можно ли внедрить эту технологию в больших масштабах, переведя ее из лаборатории в поле, и можно ли адаптировать ее к условиям других стран, например, европейских, где поиск органических удобрений также является приоритетной задачей.
Превращение отходов опунции в удобрение не только сокращает количество мусора, образующегося в пунктах сбора, но и возвращает питательные вещества в почву, повышая рентабельность фермерских хозяйств. Благодаря увеличению биомассы на 20% и ускоренному созреванию, фермеры отмечают улучшение урожайности без необходимости применения химикатов. И самое главное, почва восстанавливается, вновь обретая способность поддерживать микробную жизнь и удерживать воду. Если это решение получит широкое распространение, оно может стать поворотным моментом в устойчивом сельском хозяйстве.
