Forradalmian új permetezési technológia segítheti a mezőgazdaság fenntarthatóságát

A gazdák permetezik a növényeket. Használatuk segít a környezet védelmében, a költségek csökkenésében és a termelékenység javulásában. A Massachusetts Institute of Technology (MIT) kutatócsoportja és egy belőlük kialakult vállalat áll a fejlesztés közepén.

Innovatív megoldás a csepegés csökkentésére

A csapat létrehozott egy eszközt, amely vékony bevonatot ad a vízcseppekre. Ez csökkenti a cseppek levélről lepattanását. A jobb eredmény így a cseppek közel maradnak a növényhez. A kutatás részleteit a Soft Matter folyóiratban írták meg Vishnu Jayaprakash PhD ’22, Sreedath Panat PhD ’23, Simon Rufer mesterhallgató, valamint Kripa Varanasi, az MIT gépészmérnöki tanszékének professzora.

Egy tanulmány kimutatta, hogy a gazdák növényvédő szerek nélkül 78%-os gyümölcsveszteséget, 54%-os zöldségveszteséget és 32%-os gabonaveszteséget szenvedhetnének el. Ennek ellenére sok gazda a saját tapasztalatára épít, mert nincsenek egyszerű eszközök a permetezés beállítására. Ez gyakran felesleges túladagoláshoz vezet.

A vegyszerek hatásai

A kutatók figyelmeztetnek: a növényvédő szerek egészségügyi és környezeti kockázatot jelentenek. Egy friss felmérés szerint a globális gazdasági talajok 31%-a veszélyben van a vegyszer-szennyezettől. Az Egyesült Államokban a gazdák évente 16 milliárd dollárt költenek ezekre a szerekre.

Hatékonyabb permetezés

A permetezés pontosabbá tétele javítja az élelmiszertermelés gazdaságosságát és fenntarthatóságát. Varanasi professzor több évtizedes kutatásban tanulta meg a permetezés és a cseppek közötti kapcsolatot. A csapat először egy kétfúvókás megoldást tervezett. Ebben a rendszerben ellentétes elektromos töltésű keverékek segítettek abban, hogy a cseppek ne vesszenek el. A gazdák azonban nem fogadták el az új berendezést.

Egyszerűbb, gazdaságosabb alternatíva

A kutatók később megállapították, hogy egy egyszerűbb, egyfúvókás rendszer is működik. Ezt a rendszert könnyű beilleszteni a már meglévő permetezőkbe. Minden cseppet vékony olajos réteggel vonnak be. Ez a réteg a csepp csak 1%-át képezi, de segít abban, hogy a cseppek jobban tapadjanak.

Laboratóriumi kísérletek során megfigyelték, hogy ha a sima cseppek elérik a víztaszító leveleket, akkor először lecsúsznak, majd visszapattannak és elvesznek. Az olajos cseppek ezzel szemben sokkal erősebben maradnak a leveleken, akár százszoros hatást is elérve.

Térnyerő cég indult

Varanasi és Jayaprakash megalapították az AgZen nevű vállalatot. A cég az új rendszer kereskedelmi változatának bevezetésén dolgozik. Először kifejlesztettek egy permetezés-ellenőrző rendszert, a RealCoverage-et. Ezt a rendszert már több tízezer hektáron alkalmazzák. A gazdák 30-50%-kal csökkenthetik a költségeiket, ha a meglévő permetező rendszereik vezérlését javítják. Az AgZen célja, hogy 2025-re 920 000 hektáron vezesse be ezt a módszert.

Fenntarthatóság a jövő érdekében

A cél az, hogy a mezőgazdaság hatékonyabbá váljon és a környezet kevésbé terhelődjön. A világnépesség növekedése miatt a termelésnek meg kell duplázódnia, miközben a rendelkezésre álló föld nem bővül. "Minden szántóföldnek jobb eredményre kell jutnia" – mondja Varanasi. Az új permetező technikák, amelyek a permetezés megfigyelésén és a cseppek bevonásán alapulnak, nagy változást hozzanak a gazdaságban.

Nemrég az AgZen 10 millió dolláros tőkebefektetést kapott. A pénzügyi forrás segít abban, hogy a technológiát gyorsan bevezessék. "A célunk, hogy e módszer jobb eredményt adjon és kevesebb költséggel járjon" – fejezi be Varanasi.