Svátek má

Viola
API key not valid, or not yet activated. If you recently signed up for an account or created this key, please allow up to 30 minutes for key to activate.
Generic selectors
Pouze přesné shody
Hledat v titulku
Hledat v obsahu
Post Type Selectors
API key not valid, or not yet activated. If you recently signed up for an account or created this key, please allow up to 30 minutes for key to activate.

Ekologické hydrogely pomohou v boji proti suchu

Jak pomoci udržet vodu v krajině, zvýšit retenční schopnosti půdy a snížit tak negativní dopady sucha na zemědělství? Na to se zaměřili výzkumníci z Centra polymerních systémů Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně. Ve spolupráci s dalšími partnery nyní testují nové ekologicky šetrné hydrogely, které mají pomoci udržet vodu v půdě.

Sucho v krajině je stále větší problém. Negativně postihuje zejména významné zemědělské oblasti České republiky. Právě hydrogely patří k slibným materiálům, jejichž popularita v zemědělství stále narůstá. „Hydrogely zlepšují kvalitu půdy svou schopností poutat srážkovou či závlahovou vodu a zpřístupňovat ji znovu rostlinám v období sucha. Kromě toho mají vliv na strukturu půdy, podporují mikrobiologickou aktivitu v půdě, zlepšují její kvalitu a stimulují růst rostlin,“ vysvětluje spoluřešitelka projektu Silvie Duřpeková.

Na trhu jsou již dostupné komerční hydrogely, které jsou většinou na bázi ropných produktů, jejichž biorozložitelnost a nezávadnost je diskutabilní. „Naše výzkumná skupina se zabývá vývojem ekologicky-šetrných hydrogelů, které jsou vyrobeny z čistě přírodních, plně rozložitelných, běžně dostupných a nízkonákladových surovin, nezatěžujících životní prostředí. Jejich využití přinese jak ekologické, tak i ekonomické výhody,“ popisuje Vladimír Sedlařík, garant výzkumné skupiny Environmentální technologie.

Hlavní složkou hydrogelu je kyselá syrovátka, která je v současnosti ekonomicky obtížně využitelná. Vzniká jako vedlejší produkt při výrobě čerstvých sýrů a tvarohu. Odhaduje se, že téměř 50 % vyprodukované syrovátky je dále nevyužito a vzhledem k obtížné likvidaci představuje zátěž pro životní prostředí. „Použitím kyselé syrovátky pro výrobu hydrogelů lze minimalizovat vznik odpadu a zároveň lze přispět ke zvýšení dostupnosti živin v půdě pro rostliny, a to díky vysokému obsahu minerálních látek obsažených v syrovátce,“ doplňuje Silvie Duřpeková.

Pomůže držet vodu v půdě

Vliv sucha má poměrně široký negativní rozsah na kvalitu půdy. Nejčastěji se jedná o snížení retenční kapacity zemědělské půdy a snížení její produkční schopnosti, dále snížení biodiverzity či náchylnost půdy ke zhutňování. Podle aktuálních výzkumů se od roku 1950 snížila retenční kapacita půdy v České republice přibližně o 40 %. Degradace půdního fondu vlivem sucha také vysoce zvyšuje náchylnost půdy k následné vodní či větrné erozi. Možnosti řešení tohoto problému spočívají nejen v komplexním přístupu k hospodaření s půdním fondem, vodními zdroji, ale také využitím materiálů a technologií podporující udržení a obnovu kvality půdy.

Smícháním syrovátky a derivátů celulózy vzniká tuhý gel, který se za použití dalších vybraných přírodních a netoxických látek a následném vysušení přemění na hydrogel se stabilní 3D síťovanou strukturou. Po aplikaci a kontaktu s vodou je pak schopen pojmout a zadržet mnohonásobné množství vody k jeho původní hmotnosti a postupně vodu uvolňovat v případě jejího nedostatku. Hydrogel má schopnost vázat vodu opakovaně, tzn. po jeho vysušení je opět znovu schopen vodu absorbovat a v období sucha ji opět zpřístupnit rostlinám. „Díky této vlastnosti, zkoušíme hydrogely obohatit také o další organické látky potřebné pro růst rostlin jako například hnojiva, které by byly postupně uvolňovány do půdy a zajistily by přísun živin rostlinám po delší čas,“ dodává Silvie Duřpeková.

„K ověření účinnosti hydrogelu a jeho použitelnosti v zemědělství jsou v našich laboratořích testovány jeho fyzikálně-chemické vlastnosti, schopnost absorpce a reabsorpce vody za různých podmínek, dále je hodnocena retenční schopnost hydrogelu v půdě včetně schopnosti postupného uvolňování hnojiv do půdy, jeho degradace v půdním prostředí a v neposlední řadě je také hodnocen vliv aplikace hydrogelu na růst vybraných rostlin,“ uvádí Vladimír Sedlařík.

V praxi je použití velmi snadné. Hydrogely lze připravit v podobě prášku, krystalků, nebo granulí, které se aplikují do půdy před setbou rozmetáním či zaoráním do hloubky přibližně 20 cm. Využití najde také v zahradnictví, či na vlastních zahrádkách při výsadbách sazenic zeleniny, květin nebo stromků, kdy se se malé množství přidá přímo ke kořenovému balu rostlin nebo smíchá s pěstebním substrátem, do kterého jsou následně rostliny vysazeny.

Dosavadní výsledky ukazují, že pomocí aplikace syrovátkového hydrogelu lze přispět ke zvýšení retenční kapacity půdy o 30–40 % a zadržení dešťové nebo závlahové vody v půdě až o 50 % déle v porovnání s půdou bez hydrogelu. Má rovněž pozitivní vliv na růst rostlin, zejména při nedostatku vody. Tyto slibné pozitivní vlastnosti mohou v praxi napomoci k udržitelnému hospodaření s přírodními zdroji, efektivnějšímu využívání odpadů a zlepšení kvality půdy.

Příprava syrovátkových hydrogelů je v posledních fázích vývoje, momentálně probíhá testování jejich účinnosti a ve spolupráci s Výzkumným ústavem meliorací a ochrany půdy se již zkouší přímo na polích. Projekt bude ukončen v roce 2023.

Zdroj: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Podobné články

Rychlé odkazy

Shop ČZU

Point One

CVPK

Klub absolventů

Poníček

Kariérní centrum

Skip to content