Растениеводство 12 февраля 2021

Ученые изобрели гель, который может помочь растениям в засушливых районах

Ученые изобрели гель, который может помочь растениям в засушливых районах

Исследователи из США, возможно, нашли способ не дать растениям умереть от жажды в засушливых местах. Они разработали специальную почвенную добавку, которая при смешивании с землей будет забирать воду из воздуха, чтобы делиться ею с растениями.

Свое изобретение ученые назвали SMAG (Super-Moisture-Absorbent Gel, супервлагопоглощающий гель). Он поглощает воду из воздуха в течение ночи и, когда солнце прогревает гель на следующий день, он высвобождает накопленную влагу в корневую зону растений.

Материал на основе геля «может быть использован в качестве усилителя почвы, а также альтернативной почвы в теплицах для посадки сельскохозяйственных культур», говорит Гуйхуа Ю (Guihua Yu), инженер Техасского университета в Остине, возглавлявший команду, которая разработала гель. В зависимости от выращиваемых растений, этот материал может быть «непосредственно смешан с почвой или удобрением в определенных количествах».

Гель действует аналогично тому, как образуется утренняя роса. Роса — это капли воды, прилипшие к травинкам после рассвета. Она образуется из-за разницы дневных и ночных температур воздуха. Воздух содержит много различных газов, включая водяной пар. Более теплый воздух может удерживать больше водяного пара. Поэтому, когда воздух остывает после наступления темноты, он теряет способность удерживать часть этой влаги. Когда она достигает определенной температуры, известной как точка росы, любая избыточная влага конденсируется на поверхности, такие как листья. Когда на следующий день температура повышается, вода испаряется, снова превращаясь в пар.

Исследовательская группа решила использовать этот процесс для помощи растениям. Гель, который они смешивают с почвой, впитывает влагу росы и удерживает ее. На следующий день, вместо того чтобы позволить ей испариться, гель вместо этого медленно выпускает эту воду в почву.

Инженеры протестировали почвенную добавку для выращивания редиса на крыше здания школы. В ходе эксперимента они сравнили редис, выращенный только в песчаной почве, с редисом, выращенным в песчаной почве, которая была смешана с гелем. Обработанная гелем почва потеряла около 60% воды из объема, с которого она начала примерно месяц назад. В отличие от этого, необработанная почва потеряла 80% воды всего за одну неделю.

При этом у ученых остается еще много важных вопросов: сколько SMAG-геля придется использовать? Как долго длится процесс, когда гель находится в почве? Что происходит с качеством воды и почвы, когда SMAG-гель разрушается? И, самое главное, будет ли экономически эффективно применять изобретение на больших полях?

Инженер Гуйхуа Ю считает, что будущие исследования помогут его команде понять, можно ли использовать гель для больших открытых полей. Если это возможно, то влага, собранная обработанной гелем почвой, может позволить выращивать сельскохозяйственные культуры в более сухом климате, где орошение нецелесообразно.

К счастью, гель не токсичен, по словам исследователей. Так что это не должно повредить бактериям или червям, которые необходимы для поддержания здоровой почвы для выращивания растений. Гель также не должен представлять опасности, если он смывается в озера или ручьи. Некоторые специальные бактерии могут даже помочь гелю безопасно разрушиться, добавляют ученые. Исследовательская группа надеется подтвердить это в ближайшем будущем.

Рекомендуем

Популярные статьи