Исследователи разработали инновационный тип почвы, способный извлекать воду из воздуха и вносить удобрения контролируемым образом. (ФОТО: Creative Commons)
Исследователи из Техасского университета в Остине разработали инновационный тип почвы, способный извлекать воду из воздуха и распределять удобрения контролируемым образом, обеспечивая постоянное поступление питательных веществ к растениям. Этот прорыв, достигнутый путем внесения в почву специального гидрогелевого материала, показал многообещающие результаты в экспериментах, что привело к появлению более крупных и здоровых растений при меньшем потреблении воды и удобрений по сравнению с традиционной почвой.
“Эта новая гелевая технология может снизить нагрузку на фермеров за счет уменьшения необходимости в частом орошении и внесении удобрений”, — сказал Чонджун Парк, аспирант кафедры машиностроения университета Уолкера, который руководил исследованиями. “Технология также достаточно универсальна, чтобы быть применимой в широком диапазоне климатических условий, от засушливых регионов до районов с умеренным климатом”.
Результаты были опубликованы в ACS Materials Letters.
В настоящее время на сельское хозяйство приходится 70% мирового объема забора пресной воды, а в некоторых развивающихся странах этот показатель достигает 95%. В связи с ростом численности населения планеты Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН подчеркивает необходимость более эффективного орошения, водосберегающих технологий и выращивания культур с низким уровнем водопотребления для обеспечения устойчивого производства продовольствия и управления водными ресурсами.
SISRH способствует медленному высвобождению питательных веществ и позволяет экономить около40% воды, значительно снижая потребность в частом орошении и обеспечивая устойчивое развитие сельскохозяйственных культур. (ФОТО: Техасский университет в Остине)
Традиционные методы ведения сельского хозяйства, в частности орошение и внесение удобрений, сталкиваются с многочисленными проблемами, такими как неэффективное использование воды и ухудшение состояния окружающей среды. По мере усиления изменения климата и истощения водных ресурсов возрастает актуальность эффективных и устойчивых методов орошения. Традиционные методы внесения удобрений часто приводят к чрезмерному воздействию питательных веществ, снижению эффективности их усвоения, загрязнению окружающей среды и деградации пригодных для обработки земель.
«Глобальная нехватка воды в сочетании с растущим населением оказывает непосредственное влияние на продовольственную безопасность», — сказал Гуйхуа Ю, профессор материаловедения в инженерной школе Кокрелла, на факультете машиностроения Уолкера и в Техасском институте материалов. «Этот новый класс гидрогелей предлагает многообещающее решение для удовлетворения насущных потребностей в условиях дефицита воды и эффективного усвоения питательных веществ в современном устойчивом сельском хозяйстве».
Эксперименты показали, что у растений, выращенных в почве, пропитанной гидрогелем, длина стебля увеличилась на 138% по сравнению с растениями, выращенными в обычной почве. Кроме того, в этой модифицированной почве была достигнута экономия воды примерно на 40%, что значительно сократило потребность в частом поливе и обеспечило устойчивое развитие растений.
Недавно разработанный тип почвы может улавливать воду из воздуха, чтобы поддерживать растения увлажненными, и управлять внесением удобрений для обеспечения постоянного поступления питательных веществ. АВТОР: Техасский университет в Остине)
Это исследование основано на предыдущих открытиях, связанных с гидрогелями, которые могут извлекать воду из атмосферы, и направлено на повышение эффективности сельского хозяйства. Работа Ю является частью миссии всей его жизни по расширению доступа к чистой воде во всем мире.
Текущее исследование в основном сосредоточено на удобрениях на основе кальция. В дальнейшем исследователи планируют использовать различные виды удобрений и проводить более длительные полевые испытания, чтобы еще больше подтвердить свои выводы и расширить область применения технологии.
Благодаря использованию как воды, так и питательных веществ, эта технология «умной почвы» представляет собой значительный шаг вперед в устойчивом сельском хозяйстве. Потенциал сокращения водопотребления и повышения урожайности сельскохозяйственных культур может оказать существенное влияние на глобальную продовольственную безопасность, особенно в регионах с ограниченными водными ресурсами. По мере продвижения исследований внедрение этой технологии может сыграть решающую роль в смягчении проблем, связанных с изменением климата и ростом численности населения.
