Onderzoekers van de Universiteit Twente en de Universiteit van Bayreuth hebben een baanbrekende aanpak ontwikkeld om gewassen te beschermen tegen ziekten zonder hun toevlucht te nemen tot microplastics. De nieuwe biologisch afbreekbare blokcopolymeren, bekend als polyfosfoester cubosomen, kunnen worden geladen met fungiciden om plantenziekten zoals grauwe schimmel effectief te bestrijden. Deze cubosomen vallen uiteen in niet-giftige stoffen zoals melkzuur en fosfaat, waardoor er geen schadelijke resten achterblijven in de bodem.
Deze innovatieve technologie, gesponsord door Evonik Industries AG en de Duitse Research Foundation, is sneller en effectiever dan traditionele methoden en betekent een stap in de richting van duurzame landbouw. Het onderzoek is gepubliceerd in Advanced Materials.
De opkomst van microplastics als wereldwijde bedreiging voor het milieu heeft geleid tot een dringende behoefte aan alternatieve oplossingen in verschillende industrieën, met name in de landbouw. Met een jaarlijkse productie van 450 miljoen ton plastic, waarvan een aanzienlijk deel wordt toegeschreven aan de landbouw, is de urgentie onmiskenbaar.
De plastic situatie in de landbouw
Het veelvuldige gebruik van plastic in de landbouw heeft wereldwijd geleid tot een opeenhoping van resten microplastic in de bodem. Van mulchfolies tot gewasbedekkingen, de uitgebreide toepassing van deze materialen heeft geleid tot ongelijkmatige verdeling en verschillende vormen van vervuiling in de bodem. Aangezien 76% van de kunststoffen als afval eindigt en een aanzienlijke hoeveelheid op stortplaatsen en in de natuur terechtkomt, is de kans groot dat microplastics in landbouwbodems terechtkomen.
Recente studies hebben aangetoond dat het toevoegen van meststoffen aan bodems de microplasticconcentraties aanzienlijk kan verhogen, met gevolgen op de lange termijn voor de gezondheid van de bodem en de productiviteit van gewassen. Dit is verontrustend, vooral als je kijkt naar de dalende trend in microplastics in stalmestbehandelde bodems van 1966 tot 2010, gevolgd door een sterke toename in anorganische meststoffen in de daaropvolgende jaren.
De plastic situatie in de landbouw
Het veelvuldige gebruik van plastic in de landbouw heeft wereldwijd geleid tot een opeenhoping van resten microplastic in de bodem. Van mulchfolies tot gewasbedekkingen, de uitgebreide toepassing van deze materialen heeft geleid tot ongelijkmatige verdeling en verschillende vormen van vervuiling in de bodem. Aangezien 76% van de kunststoffen als afval eindigt en een aanzienlijke hoeveelheid op stortplaatsen en in de natuur terechtkomt, is de kans groot dat microplastics in landbouwbodems terechtkomen.
Recente studies hebben aangetoond dat het toevoegen van meststoffen aan bodems de microplasticconcentraties aanzienlijk kan verhogen, met gevolgen op de lange termijn voor de gezondheid van de bodem en de productiviteit van gewassen. Dit is verontrustend, vooral als je kijkt naar de dalende trend in microplastics in stalmestbehandelde bodems van 1966 tot 2010, gevolgd door een sterke toename in anorganische meststoffen in de daaropvolgende jaren.
Microplasticvervuiling bestrijden
Verontreiniging door microplastic is een kritiek milieuprobleem geworden, waarbij onderzoek heeft aangetoond dat het alomtegenwoordig is in landbouwgrond. De brede toepassing van kunststoffen in de landbouw heeft zijn sporen nagelaten, met onderzoeken die een aanzienlijke toename van microplasticconcentraties in de loop der tijd laten zien als gevolg van het gebruik van organische en anorganische meststoffen. In deze context biedt het onderzoek van de Universiteit Twente en de Universiteit van Bayreuth een baken van hoop. Door de noodzaak voor agrochemische dragers op basis van microplastic te elimineren, hebben zij de belasting van landbouwgronden met microplastic aanzienlijk verminderd.
De milieuvoordelen van deze technologie kunnen niet worden overschat. Als de cubosomen uiteenvallen, breken ze af in onschadelijke stoffen zoals melkzuur en fosfaat. Dit staat in schril contrast met het huidige scenario, waarin microplastics uit agrarische bronnen worden afgebroken tot steeds kleinere deeltjes die in het milieu achterblijven en mogelijk schadelijk zijn voor de bodemfauna, microbiota en gewasproductie.
Implicaties voor de wereldwijde landbouw
De overgang naar microplasticvrije agrochemische dragers heeft ingrijpende gevolgen voor de wereldwijde landbouw. Microplastics in de bodem zijn in verband gebracht met negatieve interacties met de bodemfauna en -vegetatie, en hun aanwezigheid kan de kwaliteit en opbrengst van gewassen beïnvloeden. Door de biologisch afbreekbare kubosomen te gebruiken die door de onderzoekers zijn ontwikkeld, zou de landbouwsector deze risico’s aanzienlijk kunnen beperken.
Bovendien sluit de technologie aan bij trends op het gebied van regelgeving, aangezien de Europese Unie en andere overheden traditionele agrochemische microdragers hebben verboden vanwege hun bijdrage aan de vervuiling door microplastics. Het gebruik van deze biologisch afbreekbare cubosomen zou milieuverantwoord zijn en voldoen aan de nieuwe regelgeving.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
