„Biodegradowalne wyroby włókniste dla rolnictwa” – osiągnięcia

„Biodegradowalne wyroby włókniste dla
rolnictwa” – osiągnięcia projektu BIOGRATEX
Kraków, 4-5 lipca 2013 r.
Wprowadzanie do polskiego rolnictwa
wyrobów włóknistych podlegających degradacji w środowisku naturalnym jest
realizowane od 2007 r. w konsorcjum
utworzonym przez Polską Platformę Przemysłu Tekstylnego w ramach projektu
Biodegradowalne wyroby włókniste – BIOGRATEX. Konferencja, która odbyła się
w naszej Uczelni była podsumowaniem
wyników zadań związanych z wytworzeniem i zastosowaniem włóknin w uprawie
roślin ogrodniczych. Wzięli w niej udział
oprócz wykonawców projektu przedstawiciele firm produkujących materiały polimerowe, zaopatrujących rynek ogrodniczy,
a także zainteresowani producenci warzyw
i owoców. Konferencję zaszczycili swą
obecnością JM Rektor prof. dr hab. inż.
Włodzimierz Sady oraz dziekani Wydziału Ogrodniczego – prof. dr hab. inż. Stanisław Mazur i Rolniczo-Ekonomicznego
– prof. dr hab. inż. Andrzej Lepiarczyk.
W wystąpieniu koordynatora projektu prof. dr hab. inż. Izabeli Krucińskiej (Politechnika Łódzka) zostały
zaakcentowane podjęte próby opracowania technologii wytwarzania polimerów
z surowców odnawialnych dla potrzeb
rolnictwa. Uwzględnione w badaniach
włókniny są wykonywane na bazie kwasu polimlekowego (PLA) i polipropylenu modyfikowanego fotodegradantem. Polimery te ulegają degradacji pod
wpływem enzymatycznej hydrolizy,
promieniowania słonecznego, tlenu oraz
działania mikroorganizmów do CO 2 ,
wody i substancji organicznej, a po zakończeniu uprawy powinny być wprowadzone do gleby lub kompostowane.
ZASTOSOWANIE W PRAKTYCE
Referat wytwórców włóknin wygłoszony
przez dr. inż. Konrada Sulaka z Instytutu Biopolimerów i Włókien Chemicznych
(IBWCH) przedstawił etapy powstawania
i udoskonalania włóknin dla praktycznych zastosowań w rolnictwie. Rozpoczęte w 2010 r. badania nad potencjalnymi
możliwościami zastosowania włóknin wykonywanych techniką spunbonded były
kontynuowane w kierunku udoskonalenia
właściwości fizycznych, głównie trwałości,
masy powierzchniowej oraz wybarwienia.
Po wykonanych w 2010 r. w warunkach
polowych testach na roślinach ogórków
w 2011 r. przeprowadzono ścisłe doświadczenia z kilkoma wybranymi gatunkami roślin warzywnych: ogórkami, pomidorami,
sałatą, porami i malinami. W 2012 r. zastosowane zostały już ulepszone prototypy
włóknin do ściółkowania i osłaniania bezpośredniego na bazie polilaktydu (niekurczliwe) i polipropylenu z dodatkiem
fotodegradanta 0,02 proc. (poprzednio 0,1
proc.). Nowatorski charakter mają także
doniczki do produkcji rozsad, wykonywane
z kilku rodzajów biopolimerów. Ich powstawanie, właściwości fizyczne i zastosowanie
omówiła mgr inż. Małgorzata Lichocik
z IBWCH w Łodzi.
W poszczególnych doświadczeniach
(przedstawionych przez autorów) uzyskano szereg wyników pozwalających ocenić zalety i wady włóknin wykonanych
ze zmodyfikowanych polimerów biodegradowalnych PLA i fotodegradowalnych PP
w porównaniu do standardowej włókniny
PP Agro. Najdłużej spośród osłon były
użytkowane ściółki i w ocenie ich trwałości
można stwierdzić, że włókniny PP z fotodegradantem ulegają rozpadowi już na polu.
Uczestnicy konferencji oglądają ściółki biodegradowalne
60
Pamiątkowe zdjęcie uczestników konferencji BIOGRATEX
także prowadzone przy sznurkach wykonanych z PLA. Z dużym zainteresowaniem
spotkało się kompostowanie włóknin zdejmowanych z pola po ich wykorzystaniu.
Przebywają one w różnych środowiskach:
glebie z pola i glebie z dodatkiem preparatów przyspieszających degradację oraz kompoście miejskim. Zostały też wprowadzone
do kompostowania materiały organiczne
bogate w mikroorganizmy – oborniki, komposty oraz efektywne mikroorganizmy.
Drugi dzień konferencji zaczął się od wizyty w Sadowniczej Stacji Doświadczalnej
w Brzeznej koło Nowego Sącza. W tym miejscu jest prowadzone doświadczenie ze ściółkowaniem malin w polu i tunelu foliowym,
którego wyniki zaprezentowała dr inż. Katarzyna Król-Dyrek, podkreślając przydatność włókniny z PLA i PP z fotodegradantem. Uczestnicy mogli się o tym przekonać
oglądając trzyletnią plantację malin prowadzoną na ściółkach w pierwszym i drugim
roku zastosowania.
Opracowanie:
dr hab. inż. Piotr Siwek, prof. UR
prof. dr hab. inż. Andrzej Libik
Z WIZYTĄ W MYDLNIKACH I BRZEZNEJ
W drugiej części sesji uczestnicy przenieśli się na pole Warzywniczej Stacji Doświadczalnej w Mydlnikach, gdzie zostały
zaprezentowane doświadczenia ze ściółkowaniem gleby w polu i w tunelach foliowych.
Pod folią rośliny papryki i pomidorów były
Sesję referatową prowadził prof. dr hab. Andrzej Libik. Od prawej: J.M. Rektor prof. dr hab.
inż. Włodzimierz Sady, prof. dr hab. Izabela Krucińska – lider projektu, dr hab. Piotr Siwek,
prof. UR – pełnomocnik UR w projekcie
61
konferencje
Większą trwałość wykazywały zmodyfikowane włókniny z PLA, które nie reagowały
kurczeniem się pod wpływem promieni słonecznych i wysokiej temperatury. Po uprawie pomidorów, która trwała 4,5 miesiąca
włókniny uległy dużej fragmentacji i jesienią zostały przyorane.
Rośliny
osłaniane
włókninami
na płask – sałata i ogórek reagowały
wyraźnie szybszym wzrostem i znacznie
większym plonem. Dla obu gatunków
wpływ na podobnym poziomie wykazały
włókniny z PLA 20 g/m 2 i standardowa PP
Agro 20 g/m 2 . Nie wykazano istotnych różnic pomiędzy stosowanymi osłonami pod
względem analizowanych składników chemicznych u ogórków. W przypadku sałaty
liście roślin osłanianych zawierały więcej
suchej masy i cukrów.
Dużą szansę szerokiego zastosowania
w praktyce mają ściółki z biodegradowalnego PLA i fotodegradowalnego PP o barwie
czarnej i masie powierzchniowej 50 g/m2 .
Mają one bardzo podobne parametry fizyczne do włóknin standardowych PP Agro i ich
efektywność zastosowania jak wykazano
jest także zbliżona. Obecnie są stosowane
w uprawie truskawki i cukinii w gospodarstwach w Sulechowie i Glewcu koło Krakowa. Obiecujące wyniki uzyskano także przy
zastosowaniu doniczek dla rozsady warzyw,
sadzonek truskawek i malin. W tych doświadczeniach wykorzystano oprócz PLA
także włókninę Bionolle, która degraduje
w czasie kilku tygodni. Liczne zapytania
w czasie konferencji i zainteresowanie włókninami świadczą o rosnącej potrzebie producentów i działkowców włączenia do upraw
ogrodniczych nowych produktów przyjaznych dla środowiska.