Биополимер для сохранения влаги в почве в период засух, синтезированный на основе коровьего навоза, создали совместно с китайскими учеными биологи Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ), 12 ноября сообщает пресс-служба вуза.

Одним из ключевых факторов роста растений является наличие достаточного количества влаги в почве. В настоящее время водоудерживающую способность почвы повышают с помощью суперабсорбирующих полимеров, способных связывать и удерживать большое количество воды.

Впитывая воду, которая попадает в почву, такие полимеры, добавленные в виде порошков, гранул или суспензий, сохраняют ее внутри своей структуры, а в периоды засухи растения смогут использовать эту запасенную воду. Кроме того, эти полимеры улучшают характеристики почвы.

Некоторые из таких наиболее распространенных полимеров включают акриламиды, полиакриламиды, полиэтиленгликоли и полисахариды. Однако при синтезе таких материалов используются химические соединения на основе нефти, которые могут негативно влиять на экологию, поэтому ученые ищут новые возможности для производства суперабсорбирующих полимеров.

Биологи СПбГУ совместно с китайскими учеными из Наньчанского университета разработали новый такой полимер на основе коровьего навоза. Согласно данным проведенного исследования, водоудерживающая способность почвы, в которую добавили новый полимер, возросла в 2–3 раза по сравнению с такой же почвой, но без добавки. При этом эффект водоудержания сохранялся до 120 часов.

Исполняющий обязанности заведующего кафедрой прикладной экологии СПбГУ, профессор СПбГУ Евгений Абакумов отметил:

«Этот экологичный полимер синтезируется с использованием лигноцеллюлозы. Эта биомасса в большом количестве содержится в коровьем навозе и позволяет обогащать почву полезными элементами и удерживать влагу. Поскольку сырьем для технологии служат сельскохозяйственные отходы, стоимость производства невысока, поэтому наша разработка может эффективно использоваться в сельском хозяйстве».

Ученый добавил, что их разработка поможет решить проблему утилизации навоза для крупных агрохолдингов, производящих мясомолочную продукцию. При этом созданный биологами СПбГУ материал подходит и для кислых, и для щелочных почв. Он улучшает пористость почвы, увеличивает время выживания растений в условиях засухи. Кроме того, вес свежих растений, выращенных на почве с добавками этого полимера, возрастает почти в 2,5 раза.

Результаты исследования нового материала разработчики представили в статье «Суперабсорбирующие полимеры на основе коровьего навоза в качестве водоудерживающих добавок к почвам» (Cow Dung-Based Superabsorbent Polymers as Water-Retaining Amendments of Soils), опубликованной в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

Исследование было поддержано Научным центром мирового уровня «Агротехнологии будущего», в состав которого входит СПбГУ.