توسط محققان پژوهشگاه مهندسی ژنتیک و زیست فناوری انجام شد؛

تولید مالچ زیستی؛ تثبیت خاک با فرایندی طبیعی

۰۹ بهمن ۱۳۹۶ | ۱۵:۲۲ کد : ۳۷۱۵۹ دستاوردهای دانشگاه ها
تعداد بازدید:۱۹۲۸
محققان پژوهشگاه مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، به منظور مبارزه با ریزگردها، موفق به تولید نوعی مالچ زیستی شدند که علاوه بر تثبیت خاک، معایب مالچ های نفتی را ندارد.
تولید مالچ زیستی؛ تثبیت خاک با فرایندی طبیعی

به گزارش اداره کل روابط عمومی وزارت علوم به نقل از خبرگزاری ایرنا، ریزگرد یا مجموعه‌ای از گردوغبار، دود و سایر آلودگی‌ها در هوا یا high-density particulate matter و fine dust به دلایل مختلفی از جمله آلاینده های صنعتی، گسترش بیابان‌‌ها، خشک‌شدن تالاب‌ها و رفت و آمد خودروها و نظایر آن اغلب زمانی روی می دهد که ذرات گرد و غبار در هوای خشک افزایش یابد.

ریزگردها مختص یک منطقه خاص در جهان نیست و در نقاط مختلف نمونه‌‌های متعددی از آن مشاهده شده است؛ غیر از منطقه خاورمیانه و کشورهای ایران، عراق، عربستان و اردن که به شدت طی یک دهه اخیر با این مشکل دست و پنجه نرم می‌کنند. چین نیز کانون‌های گردوغبار دارد که موجب بروز آلودگی در این کشور و حتی کره جنوبی می‌شود.

دلیل بروز ریزگردها و در نتیجه آن آلودگی هوا هر چه باشد، اعم از فعالیت انسانی، توسعه صنعتی یا تغییرات اقلیم، یقیناً زندگی ساکنان مناطق درگیر این پدیده را با مشکل روبرو می‌کند و عوارض فراوان جانی، مالی، روحی و پیامدهای آن در حوزه های مختلف اجتماعی و اقتصادی و روان‌شناختی کاملاً روشن است.

کشورهای مختلف راه های گوناگونی برای مبارزه با گردوغبار دارند و در ایران از مدت‌ها قبل با پاشیدن مالچ نفتی برای تثبیت خاک و جلوگیری از ادامه گرد و غبار تلاش شده است.

این روش به منابع مالی برای تامین مالچ و پاشیدن آن نیاز دارد، اما بعضی کارشناسان با استفاده از مالچ به دلیل معایب مختلف دیگری از جمله بالابردن دمای محیط منطقه، بدبویی، نابودی موجودات و گیاهات و سیاه کردن زمین مخالف هستند.

در همین حال، محققان پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک نوعی مالچ زیستی یا میکروبی تولید کرده‌اند که علاوه بر سازگاری با محیط زیست، خاک را تثبیت می‌کند و برای تولید انبوه به سرمایه گذاری نهادهای متولی نیاز دارد.

دکتر فاطمه تابنده مجری این طرح درخصوص این مالچ زیستی ساخته شده توضیح داد: این مالچ بر مبنای فرایند سیمانی شدن زیستی یا بیوسمنتاسیون ( biocementation ) عمل می‌کند.

وی افزود: این فرایند به طور طبیعی و با سرعت پایین در محیط زیست رخ می دهد؛ البته در صورتی که شرایط مناسب برای انجام آن فراهم باشد. سیمانی شدن زیستی، به بالا بردن مقاومت و ارتقای سختی خاک و سنگ‌ها، با استفاده از محصولات و یا فعالیت‌های میکروبی گفته می‌شود که می‌تواند در مواردی مانند جلوگیری از فرسایش خاک، کاهش پتانسیل تورمی خاک رسی و کاهش روان گرایی خاک ماسه‌ای در پروژه‌های بهسازی خاک استفاده شود، این فرایند مبتنی بر فناوری زیستی است.

تابنده در مورد مزیت مالچ زیستی در مقایسه با مالچ نفتی که اکنون بیشتر استفاده می شود، یادآور شد: مالچ میکروبی، زیست سازگار و مواد تشکیل دهنده آن شامل اوره، نمک کلسیم و محلول میکروبی در محیط کشت بسیار ساده و فاقد هر گونه مواد شیمیایی مضر برای محیط زیست است.

عضو هیئت علمی پژوهشکده زیست فناوری صنعت و محیط زیست پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری ادامه داد: در این مالچ از یک میکروارگانیزم خاکزی غیر بیماری‌زا استفاده شده است که پس از مدت کوتاهی در خاک از بین می رود و زنده مانی پایینی دارد.

وی افزود: مالچ میکروبی در دما و فشار محیطی تهیه می‌شود و برای آماده سازی نیاز به انرژی بالایی ندارد، همچنین تغییر قابل ملاحظه ای در اسیدیته ( pH ) و قدرت یونی خاک ( EC ) ایجاد نمی کند و تاثیر منفی بر قابلیت کشت گیاه در هنگام مالچ پاشی و پس از آن ندارد. دارای ویسکوزیته (مقاومت در برابر تنش برشی) معادل آب است که پاشش آن را در سطح خاک تسهیل می کند.

به گفته تابنده، همچنین امکان کنترل عمق مورد نظر برای تثبیت خاک، با تغییر اندک در فرمولاسیون و مقدار پاشش مالچ میکروبی وجود دارد. خاک تثبیت شده با مالچ میکروبی نسبت به آب نفوذپذیر است. این مالچ رنگ خاک را تغییر نمی دهد؛ به طوری که دمای سطحی و عمقی مناطق مالچ پاشی شده نسبت به کنترل (خاک تیمار نشده)، در یک رکورد شبانه روزی در تابستان در عرصه عملیاتی، تفاوت قابل ملاحظه ای نداشت. تولید این مالچ مبتنی بر بیوتکنولوژی (فناوری زیستی) است و از قیمت مناسبی برخوردار است.

وی در مورد آزمون های آزمایشگاهی و میدانی این مالچ گفت: علاوه بر آزمایش هایی که در قالب‌های صاف یا با توپوگرافی در مقیاس آزمایشگاهی برای بررسی عملکرد مالچ، بهینه سازی فرایند تولید و شناخت عوامل موثر بر آن انجام شده است، تجهیزات لازم؛ از جمله مخازن تخمیر، مخازن اختلاط و نظایر آن برای تولید مالچ در مقیاس میدانی نیز طراحی و ساخته شد و پاشش مالچ میکروبی در یک منطقه بیابانی کشور با تپه های ماسه بادی با هماهنگی سازمان منابع طبیعی و فرمانداری انجام شد و در صورت تامین منابع مالی، انجام آزمایش های بیشتر نیز امکان پذیر است.

مجری این طرح در مورد هزینه تولید انبوه این نوع مالچ زیسی گفت: مالچ زیستی در مقیاس بزرگ به صرفه است و امکان تولید انبوه آن در صورت فراهم بودن بودجه لازم وجود دارد. مواد به کار رفته غالباً درجه غذایی یا صنعتی دارد و قیمت مواد اولیه آن کم است. در طرح توسعه فناوری، سعی شد فرایندها به نحوی طراحی شوند که برای شرایط کمبود امکانات مانند نبود دسترسی به سیستم استریلیزاسیون (که برای تولید بسیاری از فراورده های زیستی نیاز است) یا آب مقطر (به جای آن از آب شور یا معمولی می توان استفاده کرد) و نظایر آن نیز کاربرد داشته باشد. بنابراین امکان تولید مالچ میکروبی در فضای باز و با امکانات غیرپیچیده و خاص، در مقیاس انبوه وجود دارد.

ل.م ۵۴/ ع. ع. ۵۷


( ۵ )