Bønder bruker mye tid og penger på å kontrollere ugress og andre skadedyr, og må ofte henvende seg til kjemiske desinfiseringsmidler for å holde de mest ødeleggende skadedyrene i sjakk. Bønder sliter også med hva de skal gjøre med lavverdi-biprodukter fra planteproduksjon, som skinn, frø og skall fra frukt-, grønnsaks- og nøtterforedling.
Hva om disse landbruksavfallsstrømmene kunne generere alternativer til kjemiske desinfiseringsmidler og gjøre jordbruket mer produktivt, lønnsomt og miljøvennlig?
Kanskje de kan. Forskere ved University of California, Davis, er oppmuntret av tidlige resultater fra samarbeidseksperimenter med "biosolarization", en prosess som kombinerer solens varme med jordforandringer for å håndtere ugress og andre jordbårne skadedyr.
"Det ser lovende ut," sa matvitenskaps- og teknologiprofessor Christopher Simmons, som tester biosolarisering med forskjellige avlinger og jobber med bønder over hele staten. "Vi har fortsatt mye arbeid å gjøre, men biosolarisering viser et reelt potensial som en trygg, bærekraftig måte å kontrollere skadedyr samtidig som den forbedrer avlingskvalitet og utbytte."
Styrking av solenergi
Mange bakgårdsgartnere kjenner til kraften i solarisering. Når du legger en klar plastpresenning over fuktig jord, kan du fange inn solstråling og varme opp jorda nok til å drepe ugress og andre jordbårne skadedyr. Det er effektivt, men det kan ta 4 til 6 uker, noe som ofte er for lang tid til at felt kan legges brakk.
Biosolarisering kan akselerere og forbedre prosessen. Simmons og teamet hans legger til organiske tilsetninger som drue- og tomatskinn eller jordnøtteskall til jorden før de tarper den, noe som fremmer veksten av nyttige bakterier. De hjelpsomme mikroorganismene konkurrerer med skadedyr og gjør jorda midlertidig surere og mindre gjestfri for ugress og andre skadedyr.
Sammen kan jordoppvarmingen og mikrobiell aktivitet redusere behandlingstiden til dager, ikke uker.
"Og ved å aktivere gunstige mikrober i jorda, har biosolarisering potensial til å forbedre jordhelsen på lang sikt," forklarte Simmons.
Testing under kommersielle forhold
Kjemiske fumiganter er dyre, og mange har blitt identifisert som kreftfremkallende av statlige og føderale reguleringsorganer. Men når det gjelder å drepe jordbårne skadedyr, er de svært effektive.
"Fumiganter er stort sett biocidale, noe som betyr at de påvirker gunstige mikroorganismer sammen med skadedyrene," sa Simmons. "Biosolarisering lar mer ufarlige og gunstige mikroorganismer vedvare i jorda."
Men for at bønder skal ta i bruk biosolarisering som et alternativ til kjemiske desinfiseringsmidler, må behandlingen være effektiv, forutsigbar og økonomisk. Så teamet tester biosolarisering med et bredt utvalg av avlinger, endringer og jord mot forskjellige skadedyr på forskjellige steder i kommersiell skala over hele staten.
"Vi har feltforsøk på gang med salat, tomater, meloner og forskjellige dekkvekster," sa Simmons. "Og vi har en langsiktig, 10 mål stor prøveperiode med mandler i en konvensjonell frukthage i Chico."
I Chico samarbeider Simmons og teamet hans med mandeldyrker Rory Crowley ved Nicolaus Nut Company med støtte fra Almond Board of California og Western Center for Agricultural Health and Safety. De er ett år inn i et 25-årig eksperiment for å se om rester av mandelforedling og solen kan øke jordhelsen og redusere ugress og andre jordbårne skadedyr. Så langt er Crowley imponert.
"Det har vært flott for jorda," sa Crowley. «Ved å bruke biosolarisering og en sennepsdekkvekst har vi økt organisk materiale med 1.25 til 1.75 prosent, som er et stort hopp. Det er bra for karbonbinding og den generelle helsen til jorda."
Det er for tidlig å si om jordforbedringene vil føre til større avling, men Crowley mener biosolarisering kan bli et godt verktøy for skadedyrbekjempelse og en verdifull bruk for det som ellers ville vært landbruksavfall.
"Vi må finne et hjem for biproduktene fra mandelforedling, så hvorfor ikke se om vi kan bruke dem til å forbedre jordhelsen og samtidig kontrollere skadedyr?" spør Crowley.
Feltprøver fortsetter
Simmons og teamet hans tester biosolarisering på flere årlige og dekkvekster i tomter på UC Davis campus ved å bruke landbruksavfallsstrømmer fra tomat- og vinforedling. Snart vil de begynne tester med jordbær, som vanligvis behandles med fumiganter hver sesong når bønder planter bær på nytt.
Simmons' mål: Å sikre bønder at biosolarisering kan være effektiv og økonomisk under en lang rekke forhold mot et bredt antall skadedyr.
"Vi gjør betydelig terreng," sa han. "Vi håper biosolarisering kan hjelpe bøndene å returnere mat og landbruksavfall tilbake til systemet for å kontrollere skadedyr og forbedre avlingsproduksjonen."
- Diane Nelson, UC Davis
Foto: I Chico tester UC Davis-teamet om rester av mandelbehandling og solen kan øke jordhelsen.