Научная статья Igor Singer:
Часто при посадках говорят: "мешковину не вынимать-она сама перегниёт".
Нет ничего доступнее в диспуте, чем разложить понятие на элементарные процессы.
Что такое мешковина?
Редкая по плотности ткань полотняного переплетения плотностью от 120 до 400 грамм на м2. Ширина обычно от 90 до 160 см Технические особенности описываются ГОСТ 5530-2004
Из чего она состоит?
Из грубых волокон растительного происхождения (конопля, лён, джут, кенаф, копра).
Само волокно состоит из лигниноподобных веществ, целлюлозы и гемицеллюлоз и пектиновых веществ.
Конопля (пенька) — изготавливается путём длительного вымачивания в воде. Самая стойкая к действию воды и соли.
Лен - Считается самой мягкой из всех разновидностей. Ткань легкая, тонкая. Обладает выраженными антисептическими действиями и чаще всего используется для влажной уборки помещений. Часто красится в разные цвета.
Джут. Производится из волокон джута – лубяного растения, которое внешне напоминает знакомую всем иву. Материя получается очень прочной (прочнее всех остальных видов), жесткой и практически не впитывающей воду. Стоит значительно дешевле всех остальных типов мешочной ткани.
Канатник — завозное (иногда сорное) растение используемое в странах Юго-Восточной Азии в качестве текстильного растения. Абутилон - родственник культивируемый в декоративных целях («комнатный клён»)
Кенаф - волокно, называемое «бомбейской пенькой», используется в морском деле для выделки тросов. Плохо гниёт в воде.
Рами - Волокно рами обладает значительной прочностью и почти не подвержено гниению, что позволяет использовать его для выделки канатов.
Сизаль - натуральное грубое волокно, получаемое из листьев растения Agava sisolana из род Агава, иногда сизалем называют и само растение. Состав волокон: целлюлоза (55—65 %), лигнин (10—20%), гемицеллюлоза (10—15 %), пектин (2—4 %).
Манильская пенька - Получают манильскую пеньку из пенькового банана Musa textilis или Musa trogloditorum textoria которая идёт на производство канатов (плавают в морской воде) и упаковки в основном не плетёной.
Копра - Собранные кокосовые орехи вымачивают в морской или просто проточной воде (до 10 месяцев), затем волокна отделяют (обычно вручную), вычёсывают и сушат. Самые длинные (25,4—30,5 см) и средние (20,3— 25,4 см) волокна идут на изготовление койровой нити, из которой делают маты, циновки, не намокающие и не тонущие в воде верёвки и канаты, рыболовные сети. Грубое одревесневшее волокно зрелых орехов идёт на изготовление щёточных изделий, короткое и запутанное волокно — на набивку матрацев и подушек. Благодаря высокому содержанию лигнина кокосовое волокно очень эластично, прочно и не поддается гниению. Изделия из койра, в частности морские канаты, исключительно устойчивы к воздействию солёной морской воды.
Крапива — возможно производство (в до индустриальное время так и было). Мешки из крапивного волокна (крапивники) в XIX веке были довольно обычным явлением. К слову сказать у меня хранился в семейном архиве отрез ткани из крапивы возрастом более 150 лет без каких-либо следов разложения.
Полипропилен - синтетическое волокно. Используется так же в смесевых мешковинах и для аппретуры уже готовых тканей
Ткань могут подвергать дополнительной обработке. Например, грубая мешковина покрывается специальной полипропиленовой пропиткой, что делает ее еще более износоустойчивой и не восприимчивой к влаге.
Кто участвует в деструкции материалов, попадающих в почву?
Какие процессы происходят?
А происходят параллельно 2 типа процессов: расщепление лигнинов (аэробное и анаэробное) и расщепление целлюлозы и гемицеллюлоз.
Расщепление лигнинов:
Молодые травы содержат от 3 до 6% лигнина (на сухое вещество), а древесина разных деревьев — от 15 до 30%. Лигнин, вероятно, никогда не встречается в свободном виде, обычно он связан с полисахаридами.
Лигнин, содержащийся в растениях разных видов, родов и семейств растительного царства химически различен. Даже в одном растении в зависимости от фазы его роста химический состав лигнина может изменяться.
Молекулярная масса лигнина 1000—10 000, он не растворим в воде и в большинстве органических растворителей. Молекула лигнина содержит только три элемента — углерод, водород и кислород. Лигнин представляет собой трехмерный полимер фенольной природы. При окислении он расщепляется с образованием альдегидов. Это вещество весьма устойчиво к воздействию микроорганизмов, оно разлагается значительно медленнее, чем целлюлоза и гемицеллюлоза.
В аэробном разложении лигнина могут принимать участие многие представители класса Basidiomycetes. Так, при умеренной температуре лигнин разлагают многие высшие грибы родов Clavaria, Armillariella, Fomes, Polystictus, Polyporus и Ustilina. Активны по отношению к лигнину также Fusarium lactis и F. nivala, Trichoderma lignorum, Alternaria tenuis, Stremphylium botryosum.
В почве имеются также аэробные бактерии из рода Pseudomonas, участвующие в термофильном разложении лигнина. .Установлено, что бактерии рода Clostridium разлагают лигнин в анаэробных условиях.
Считают, что лигнин может трансформироваться и актиномицетами. По литературным данным, лигнин, вероятно, деполимеризуется на простые ароматические вещества, такие как ванилин и другие метоксилированные ароматические структуры. Ферментная система микроорганизмов, воздействующих на лигнин, несомненно, является внеклеточной. В связи с тем, что лигнин разлагается в почве относительно медленно, он накапливается в ней, и его продукты служат основой образования гумусовых веществ.
Именно потому расщепление лигнинов в волокнах мешковины можно считать основным критерием биодеструкции волокна (оно идёт ВСЕГДА медленнее биодеструкции целлюлоз и иных полисахаридов с которыми они кстати всегда связаны).
В волокнах тканей для мешковины содержание лигнинов от 4-6 до 20 и более % потому сами считайте насколько они замедляют биодеструкцию таких тканей. Химически разложение лигнинов идёт в основном щелочным гидролизом при повышенных температурах, что тоже не является простыми условиями.
Деструкция целлюлоз и гемицеллюлоз.
Бактерии, расщепляющие целлюлозу, называемые целлюлозоразрушающими (англ. cellulolytic bacteria), это часто актинобактерии рода Cellulomonas, являющиеся факультативными анаэробами, аэробные бактерии рода Cellvibrio.
Активно расщепляющие целлюлозу плесневые грибы — это, например, Chaetomium globosum, Stachybotrys echinata.
Горячо полюбившийся в последнее время аграриям Trichoderma в первую очередь вызывает разрушение гемицеллюлоз и потом уже самой целлюлозы, чем приносит периодически вред в грибном производстве (например — вешенки). Разрушение целлюлоз грибными энзимами должно проходить в среде с высокой влажностью (но обычно - аэробные условия ) и что очень важно - температурный оптимум 20-24 С,что не всегда является условиями почвенной среды.
Добавим, что распространённые торфяные компосты, как среда с высоким содержанием фенольных соединений сама по себе является неплохим консервантом органических предметов (вспомним «торфяных людей» и прекрасную сохранность предметов их одежды через иногда сотни и тысячи лет) потому заявления про «за пару месяцев там всё разложится и рассыпется» - как минимум повод для сомнений в знаниях заявителей.
Деструкция пектинов.
Пектинообразные вещества составляют довольно маленький процент в грубо волокнистых материалах (обычно 2-6 %), но в производстве именно материалов для технических тканей их деструкция - одна из самых трудоёмких и сложных операций, которая кстати идёт в основном при участии пектиноразрушающих микроорганизмов (например - росяная мочка льна). Остатки пектинов в волокнах отнюдь не являются поводом для ускоренной биодеструкции, поскольку пектиноразрушающие бактерии например требуют достаточно большого водообмена для вымывания пектиновых вещество из разрушенных волокон
Кратко описав основные процессы, ведущие к биодеструкции материалов грубых тканей мы можем сказать что миф о «быстром и бесследном разложении мешковины» - так и останется в области мифов.
Понимая, что для разрушения всех компонентов грубого волокна требуется целая фабрика сильных энзимов и очень специфические температурные и влажностные в основном аэробные условия (хотя присутствует и анаэробный процесс - они взаимосвязаны) можно с уверенностью сказать, что упрощать такие процессы не стоит.
Процесс создания почвы и деструкции органики сложный, многостадийный и энерго-затратный процесс, который внешне протекает просто. А так как там, под землёй, все процессы скрыты многие не подозревают о их сложности.
При помещении корневого кома в мешковину отсутствует прямой контакт периферических мелких всасывающих корней что ведёт к плохой фиксации корневого кома в само почве (корни буквально врастают в почву а мешковина попросту им мешает).
В течение одного вегетативного сезона пока корневые волоски прорастают в окружающую почву физического разрушения волокон мешковины попросту не происходит. Не разрушенные волокна механически могут повреждать корни растений и что немаловажно - для своего разрушения используют азотные соединения из почвы тем самым снижая из доступность для самого растения.
Реальный срок частичного разложения волокон грубых тканей в идеальных условиях почвы (оптимальной температуре, влажности, содержании воздуха в почве и наличию определённой микрофлоры и обеспеченностью легкоподвижными соединениями азота) это 2 и более лет. Часто в анаэробных условиях остатки волокна в почве наблюдаются и гораздо дольше.
Вот почему прежде чем заявлять о легкости или сложности какого-то явления всё же стоит изучить и посмотреть его подробнее.
ФБ: Igor Singer
СПАСИБО, что прочли.
Как всегда свое мнение пишите в комментариях.
Если статья понравилась поставьте пожалуйста лайк.
Подписаться на канал====>ecoshop24
Перейти в магазин для ознакомления с ассортиментом
