Ученые из Корейского научно-исследовательского института электротехнологий разработали технологию эффективной борьбы с вредителями почвы с помощью проникающего микроволнового нагрева.

Исследовательская группа под руководством доктора Суншина Юнга из Корейского научно-исследовательского института электротехнологий (KERI) разработала прорывную технологию, которая эффективно уничтожает вредителей без использования пестицидов и защищает фермы от болезней почвы с помощью микроволнового нагрева — основного механизма микроволновых печей.

Болезни почвы, вызванные монокультурами, являются серьезной проблемой для фермеров, поскольку они снижают урожайность и качество культур. Болезни почвы могут быть вызваны рядом факторов, но наиболее распространенными являются почвенные бактерии, грибы и нематоды. Для борьбы с ними обычно используются пестициды, но их применение имеет свои недостатки, включая разрушение сельскохозяйственной экосистемы, устойчивость к пестицидам и токсичные остатки. Можно было бы оставлять землю под паром на длительное время для восстановления почвы, но это недоступно для большинства фермеров, поскольку влияет на их средства к существованию.

Институт KERI разработал технологию, которая проникает микроволнами глубоко в землю, чтобы нагреть почвенную влагу и уничтожить вредителей, уязвимых к теплу. В Австралии и других странах проводились исследования по использованию микроволнового нагрева для восстановления почвы, но глубина проникновения составляет не более 10 см из-за дифракции волн, поэтому микроволны используются лишь ограниченно, например, для борьбы с сорняками.

После многолетних исследований свойств микроволн команда доктора Юнга достигла уровня, позволяющего регулировать пространственное распределение микроволн путем увеличения или уменьшения длины волны и фазы по желанию. В результате они успешно разработали запатентованную антенну (излучатель), которая обеспечивает максимальное проникновение микроволн (фото Корейского научно-исследовательского института электротехнологий вверху).

Микроволны, излучаемые антенной, встречаются и накладываются друг на друга в определенной точке под землей. Когерентно наложенные микроволны увеличивают амплитуду и нагревают почву до 30 см и более, что является самым высоким уровнем технологии в мире.

Проникая в почву, микроволны избирательно нагревают влагу до 60~100 °C (температуру нагрева можно регулировать). Учитывая, что влага составляет 10-30% почвы, а большинство вредителей обитают возле корней культур и чувствительны к температуре (60 °C и выше), технология KERI, как ожидается, будет очень эффективной в стерилизации. Кроме того, она будет иметь длительный эффект, поскольку почва после нагревания не остывает, а сохраняет тепло в течение длительного времени.

Достижение исследовательской группы привлекает внимание к ее потенциальному вкладу в помощь фермерам в борьбе с почвенными заболеваниями. Результат исследования — микроволновая технология — был передан компании Jooeun Care Farm Co., Ltd., специализирующейся на оборудовании для борьбы с вредителями. Компания планирует производить оборудование на основе переданной технологии и заложить основу для того, чтобы фермеры по всей стране могли арендовать его по доступным ценам в партнерстве с местными органами власти и государственными учреждениями.

Эксперты считают, что технология микроволнового нагрева также может быть использована для уничтожения мест обитания чужеродных вредителей (например, термитов, рыжих и тропических огненных муравьев) в портах и аэропортах без разрушения полов (неразрушающие методы). Среди других потенциальных применений — микроволновые нагревательные устройства, устанавливаемые на автомобилях для удаления льда с дорог в зимнее время, и очистка почвы, загрязненной нефтью.