Une population croissante a besoin de plus de nourriture.

Mais les méthodes utilisées pour nourrir les gens, comme les terres converties à l'agriculture et l'utilisation accrue d'engrais, peut réduire la biodiversité et compromettre la durabilité des écosystèmes agricoles. Alors que le climat se réchauffe, l'irrigation des cultures deviendra également plus difficile. Les scientifiques cherchent de meilleures façons de nourrir la planète.

Gang Chen, professeur de génie civil et environnemental au FAMU-FSU College of Engineering, exploré une solution possible, celui qui utilise de la paille de cultures comme le riz, blé, maïs et autres pour créer un outil qui aidera les cultures à retenir l'eau et les nutriments.

"Déchets, soit de l'industrie, l'agriculture ou les maisons, peut être une ressource potentielle pour autre chose, ", a déclaré Chen. "C'est là que nos recherches devraient se concentrer—conserver nos précieuses ressources et rendre nos sociétés plus durables."

Dans une recherche publiée dans le Journal de la production plus propre , Chen et l'ancien étudiant diplômé Simeng Li expliquent comment la paille laissée par la transformation des cultures peut être transformée en hydrogels, des molécules capables d'absorber de grandes quantités d'eau ainsi que des engrais, puis relâchez-les lentement selon les besoins des cultures.

Les hydrogels existants utilisés dans l'agriculture sont généralement fabriqués à partir de produits pétroliers. Ils peuvent être chers, toxiques et ont du mal à se dégrader. Mais la paille qui reste de la transformation de diverses cultures est riche en cellulose, qui peuvent être transformés en hydrogels biodégradables et donc plus respectueux de l'environnement. L'utilisation de sous-produits agricoles est un moyen d'obtenir les avantages des hydrogels à base de pétrole sans leurs inconvénients, et il détourne ces sous-produits des cultures des décharges ou du brûlage, c'est ainsi qu'ils sont généralement disposés.

Lorsque les hydrogels végétaux sont appliqués sur les champs des agriculteurs, leurs capacités d'absorption leur permettent d'agir comme des réservoirs pour retenir l'excès d'eau et de nutriments lorsque les champs sont arrosés et fertilisés. Quand le temps est sec, ils libèrent ces ressources pour les plantes qui en ont besoin.

L'analyse de Chen des précédentes études en laboratoire et sur le terrain a montré que les agriculteurs peuvent utiliser beaucoup moins d'irrigation et d'engrais et obtenir des rendements plus élevés en utilisant des hydrogels de cellulose. Les améliorations exactes dépendent de divers facteurs, mais l'étude a révélé des rendements accrus allant de 11 pour cent à 136 pour cent.

« Reprendre quelque chose qui a longtemps été considéré comme un déchet et le recycler dans l'économie agricole peut profiter aux agriculteurs et à l'environnement, " il a dit.

La recherche de Chen est une étape préliminaire pour comprendre comment cet outil peut profiter à l'agriculture. Avant que cette méthode puisse être adoptée à grande échelle, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour mieux comprendre comment ces produits affecteront l'environnement et la santé publique. Afin d'augmenter les applications des hydrogels issus des déchets agricoles, le processus de fabrication doit encore être amélioré pour réduire les coûts et augmenter la durabilité de ces produits.