USDA-agronomen var säker på att han kunde hitta en användning för avfallet, och några webbsökningar visade att fruktberedare ofta maler upp gropar för att använda i sandbläster. Detta ledde till en mindre uppenbar fråga (men troligen mer uppenbar för en ogräsforskare):Kan ogräs dödas med en sandblåsare?
"[Idén] lät för dumt från början, ” säger Forcella. Men han och en kollega, Dean Peterson, vid USDA North Central Soil Conservation Research Laboratory i Morris, Minnesota, fortsatte att slå runt. "Så småningom, vi köpte en billig sandblåsare och startade några enkla experiment i ett växthus.”
Deras första arbete involverade att odla ogräs bredvid en majsväxt; när majsen var ungefär sex tum hög och ogräset var ungefär en till tre tum hög, forskarna sprängde båda med en del av en sekunds applicering av grus.
Det visade sig att bara ogräset tog skada. Faktiskt, de försvann, medan majsplantan mådde bra. Detta föranledde ett fältexperiment 2012 med en större sandblåsare monterad på en ATV. Medan Peterson körde, Forcella följde efter, hukad över med sandblästermunstycket, spränga pigweed och andra irriterande groddar.
Dessa första handhållna maskiner var lovande, om inte lite ryggbrytande för den som spränger. Men forskarna var uppmuntrade av resultaten. Så Forcella sökte finansiering för att arbeta på en större maskin, och började samarbeta med forskare – inklusive Dan Humburg, en professor i jordbruksteknik vid South Dakota State University – som hade kompetensen att bygga den.
Två appliceringar – i majsens tre- och fembladsstadier – ger cirka 80 procent säsongslång ogräsbekämpning.
Efter att Forcella fick ett anslag för forskning och utbildning inom hållbart jordbruk för ett "luftdriven abrasive grit management"-system, de satte igång med en grusblästringsmaskin som ogräsrensar radgrödor som majs. Maskinens huvudkomponent, känd som PAGMan, är en luftkompressor som skickar tryckluft till munstycken riktade mot grödans baser. Gårdsrester, matas in i munstyckena, dras genom den snabbrörliga luften. De flesta gryniga resterna – från frömjöl till nötskal, fruktgropar, och majskolvar – kommer att fungera. (En nuvarande favorit hos Forcella är granulerad fjäderfägödsel:"Vi kan ogräs och mata samtidigt, ” säger han.) PAGMan har fyra par munstycken och river ogräs upp till två tum högt, men det lämnar majsväxter fyra tum eller högre intakta. Två appliceringar – i majsens tre- och fembladsstadier – ger cirka 80 procent säsongslång ogräsbekämpning, säger Forcella. Fältförsök med PAGMan, i majs och sojabönor, äger rum i sommar i Minnesota och South Dakota för att bekräfta det.
En andra modell, Veggie Blaster, övervakas av Sam Wortman, en biträdande professor vid University of Nebraska. Maskinen är specialiserad på grönsaker, som har mycket bredare radavstånd. Dras av en liten traktor som körs mellan två rader grönsaker, det dödar ogräs i en enda rad. Vanligtvis, grönsaker som tomater odlas i spaljerade rader täckta av plast. När ogräs sticker igenom hålen i plasten för att transplantera plantor, de är punktbesprutade med grus.
Wortman säger att de testade Veggie Blaster i paprika, snapsbönor, edamame, och zucchini i sommar i Illinois. Men eftersom detta är den första sommaren har teamet experimenterat med Veggie Blaster, de kan inte dela hur framgångsrik ogräsbekämpningen är ännu, han säger.
Intresse för metoden, känd som "slipande ogräsrensning, ” fortsätter att växa. En tvåårig fältstudie vid University of Illinois Sustainable Student Farm fann att tekniken kan minska behovet av jordbearbetning och handrensning; och i Spanien, en grupp medarbetare vid University of Sevilla utvecklar sin version av Veggie Blaster, som kan känna av ett ogräs och bara tänds när det behövs.
Spännande, ja, men planerar inte att förbeställa en ogrässprängare än.
"Vi har inga patent på någon av den här utrustningen, ” säger Forcella. ”Patent är mycket jobb – arbete som jag inte är beredd att göra. Således, vi bestämde oss mer eller mindre för att gå "öppen källkod". Vi ville flyta konceptet och testa idén. Om det fungerar då, förhoppningsvis, något företag kommer att köra med det."
Det är oklart om utrustningsföretag kommer att investera i maskinerna, även om mindre delar som munstycksdesignen, kan vara lättare att patentera. Huvudkostnaden är kompressorn; PAGMans var $9, 000. Forcella förväntar sig att en detaljhandelsenhet skulle kosta minst 10 USD, 000.
Å andra sidan, hemgjorda enheter för små operationer skulle sannolikt inte kosta mer än $1, 000. Versioner av ogrässprängaren kan en dag bli patenterade, men för närvarande kan allmänheten bygga sina egna, säger Forcella. "Nästan alla kan bygga en enkel rigg."
Faktiskt, med tanke på Forcellas beskrivningar, Amigo Bob Canistano, en ekologisk odlare och odlingsrådgivare i Kalifornien, byggde en veggieblaster för mindre än $250. Det tog ungefär tre timmar. "Inga större kunskaper behövs, ” säger Canistano, "bara sunt förnuft." Han köpte en sandblästerenhet, valnötsskalmjöl, beslag och slang; gjorde en "trollstav" av PVC och mässingsbeslag; sedan kopplade den till sin bärbara elektriska luftkompressor. Enheten kräver en elkälla, men genom att montera den på en vagn tillsammans med sin Honda-gasgenerator, han kan nu dra runt den till ett fält eller träd för hand, traktor eller åkgräsklippare.
Även om gräsogräs kräver upprepade appliceringar, med sin växtpunkt under jorden, Canistano säger att det fungerar bra på andra. "Om det här verktyget används vid rätt tidpunkt för ogrästillväxt, det är mycket effektivt mot de flesta ogräsarter, inklusive bredbladiga ogräs, forbs, starta tistel, och skotsk kvast."
