Биоразлагаемые датчики почвы могут изменить подходы к земледелию
Новые исследования ученых из Колорадского университета в Боулдере (США) по созданию биоразлагаемых датчиков могут изменить способ отслеживания, измерения и реагирования фермеров на микробную активность в почве в режиме реального времени с большими последствиями для решения проблемы глобальных выбросов парниковых газов.
В работе, недавно опубликованной в журнале Advanced Science, описывается, как дешевый и легко печатаемый датчик может измерять состояние почвы, отслеживая собственное разложение в режиме реального времени - и все это практически без воздействия на внешнюю среду и с помощью легкодоступной электроники.
Более трети почв по всему миру истощены, что приводит к увеличению использования удобрений и, в свою очередь, к увеличению выбросов парниковых газов. Получение конкретной информации о количестве удобрений, используемых в той или иной местности, или о том, насколько здоровой является почва в целом, крайне важно как для улучшения сельскохозяйственного снабжения, так и для потенциального замедления потери биоразнообразия в рамках усилий по сохранению природы.
Традиционно это является трудновыполнимой задачей. Отчасти это связано с тем, что для получения соответствующих показателей необходимо изъять почву и отправить ее в лабораторию для анализа. Это занимает время, а содержание микроорганизмов в образце и на поле может меняться в промежутках между анализами. Другие подходы к сбору подобной информации либо столь же трудоемки, либо не позволяют получить отчетность в реальном времени и легкий доступ к данным, чего и пытается добиться команда ученых.
Существуют две программы — «Индекс чайного пакетика» («Tea Bag Index») и «Испачкайте свое нижнее белье» («Soil Your Undies») — которые поощряют людей по всему миру закапывать предметы в почву и количественно или качественно отслеживать их физическое разложение, чтобы понять здоровье окружающей почвы. Новые датчики ученых можно рассматривать как электронную версию этого подхода.
Сейчас команда сосредоточена на улучшении технологичности и долговечности своих датчиков. Они изучают другие материалы, которые можно использовать для изготовления подобных датчиков и будут лучше нацелены на более конкретную почвенную микробную/ферментативную активность.