LVKĶI top ilgtspējīga inovācija nezāļu ierobežošanai

Sintētiskie herbicīdi un mulčas gadiem sola ražu, taču grauj augsnes veselību, bioloģisko daudzveidību un cilvēku uzticību pārtikas drošībai. Vēl bez tam nezāles samazina kultūraugu ražu par 30–40% un veicina kaitēkļu un slimību izplatību (Kostina-Bednarz et al., 2023). Lai gan sintētiskie nezāļu apkarošanas preparāti vēl joprojām tiek plaši izmantoti, arvien biežāk tiek uzsvērta vajadzība pēc ilgtspējīgām, dabai draudzīgām alternatīvām, kas nepieļauj rezistences veidošanos un neapdraud veselīgu augsni nākamajām paaudzēm.

Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūta pētnieki uzdod citu jautājumu: vai daba pati jau nav radījusi efektīvākus risinājumus? Šobrīd LVKĶI komanda strādā pie inovatīvas izsmidzināmas mulčas ar valriekstu bioherbicīdiem – alternatīvas, kas apvieno zinātni, ekoloģiju un aprites ekonomiku.

Inovācijas pamatā ir sen zināmas augu pašregulācijas spējas. No valriekstu pārstrādes blakusproduktiem tiek iegūti aleloķīmiski savienojumi, piemēram, juglons (5-hidroksi-1,4-naftohinons) – dabisks herbicīds, kas traucē šūnu dalīšanos, samazina sakņu garumu un ietekmē augu vielmaiņu (Kostina-Bednarz et al., 2023; Khamare et al., 2022). 

Inovatīvais risinājums

Valriekstu dzimtas koki ir pazīstami ar spēju kavēt blakus esošo augu attīstību. Projektā "Bioloģiski noārdāmas, izsmidzināmas mulčas izstrāde" no valriekstu audzēšanas un pārstrādes atlikumiem tiks izdalīti bioherbicīdi, kā juglons, kas tiks imobilizēti biopolimēru matricā, lai novērstu to izplatīšanos augsnē un nodrošinātu selektīvu darbību pret nezālēm, nekaitējot kultūraugiem. Iegūtās kompozīcijas uz cietes bāzes pēc izsmidzināšanas un nožūšanas veidos aizsargplēvi augsnes virskārtā. Kombinētā mehāniskā un ķīmiskā iedarbība efektīvāk ierobežos nezāļu izplatību. Pēc izmantošanas šo mulcēšanas plēvi varēs integrēt augsnē, bet tās komponenti, ieskaitot bioherbicīdus, laika gaitā sadalīsies nekaitīgos savienojumos un neuzkrāsies vidē. 

Šī pieeja atbild uz vienu no mūsdienu lauksaimniecības būtiskākajiem jautājumiem: kā efektīvi ierobežot nezāles, nekaitējot augsnes veselībai un videi, un vienlaikus virzīties uz ilgtspējīgu ražošanu. Risinājums atbilst arī Eiropas "no lauka līdz galdam" (Farm to Fork) stratēģijai, kas paredz pakāpenisku atteikšanos no mikroplastmasas un bīstamām ķīmiskām vielām. Taču, lai šāda mulča tiešām varētu nonākt uz Eiropas lauka, tai jāatbilst stingriem standartiem un prasībām.

Drošs un gatavs Eiropas laukiem

Eiropas Savienības EN 17033:2018 standarts paredz, ka bioloģiski noārdāmām mulčām jānoārdās vismaz par 90% 24 mēnešu laikā tieši augsnē (nevis tikai kompostā), un tām jābūt nekaitīgām augsnes mikroorganismiem un sliekām (EC, CSN En 17033, 2018). Turklāt jaunākā ES regula – EU 2024/2787– ļauj šādus produktus iekļaut mēslošanas līdzekļu apritē, piešķirot tiem CE marķējumu. Tas nozīmē, ka izstrādātajai mulčai jāiztur gan laboratorijas, gan lauka testēšana, lai pierādītu tās drošību un efektivitāti. Lai šo ceļu no idejas līdz laukam veiktu, būtiska ir cieša sadarbība starp zinātni un ražotājiem. 

No dārza līdz laboratorijai: sadarbība ar industriju

Inovācijas nerodas izolēti – tās prasa sadarbību. Vietējais valriekstu audzētājs un pārstrādātājs SIA WESTLAKE nodrošina projekta vajadzībām valriekstu blakusproduktus: čaumalas, mizas un citus atlikumus. Šī sadarbība ļauj ne tikai efektīvi izmantot agrorūpnieciskos atlikumus, bet arī veidot tiem jaunu potenciālo noieta tirgu un palielināt valriekstu biomasas pievienoto vērtību. 

Projekta vadošais partneris ir Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūts.
Projekta koordinators ir Dr. chem. Māris Lauberts, bet zinātniskā vadītāja – Dr. chem. Jevgenija Ponomarenko.

Projekta (Nr.24-00-C0LA1601-000012) apraksts: Bioloģiski noārdāmas, izsmidzināmas mulčas izstrāde, izmantojot valriekstu pārstrādes atkritumu ekstraktus, bagātus ar aleloķīmiskiem savienojumiem, ilgtspējīgai nezāļu ierobežošanai lauksaimniecībā