Вообще говоря, вы не увидите большого разнообразия культур, выращиваемых в засушливых регионах, особенно когда орошение непрактично и / или недоступно. Однако это может измениться с появлением того, что описывается как «самополивающаяся почва».
Этот материал, созданный инженерами Техасского университета в Остине, состоит из комбинации гидрофильных (притягивающих воду) гидрогелей и естественной песчаной почвы в соотношении 1:3. Он известен как SMAG-почва, а SMAG (super moisture absorbent gels) означает «супервлагопоглощающие гели».
Сначала гели и песок измельчаются вместе, а в процессе измельчения медленно добавляется вода. Затем смесь сушат в вакуумной печи при температуре 90ºC в течение 12 часов, образуя твердый комок. Затем этот комок снова измельчают, и конечным результатом является рыхлая SMAG-почва.
После того, как почва помещается на открытом воздухе в поле, гели поглощают воду из относительно влажного прохладного ночного воздуха. Один грамм почвы может втянуть от 3 до 4 граммов воды. При более высоких дневных температурах гели выделяют накопленную воду в остальную почвенную смесь, где она может поглощаться корнями растений.
Схема процесса орошения SMAG-почвы. Фото: The University of Texas at Austin
Для некоторых культур утверждается, что от 0,1 до 1 кг почвы SMAG может обеспечить достаточно влаги для орошения около 1 квадратного метра сельскохозяйственных угодий. И в качестве дополнительного бонуса, вода, которая испаряется из почвы в течение дня, служит для сохранения более влажной атмосферы вокруг посевов, поэтому ночью из воздуха может поглощаться больше воды.
В ходе испытаний, проведенных в ящиках для уличных растений, было обнаружено, что через четыре недели SMAG-почва удерживала около 40 процентов воды, с которой она была создана. В отличие от этого, контрольный блок с обычной песчаной почвой удерживал только 20 процентов ее воды всего за одну неделю.
Кроме того, партия редиса, посаженного в почву SMAG, выживала в течение 14 дней после однократного орошения в начале периода. С другой стороны, весь редис, который был посажен в простую песчаную почву, погиб в течение двух дней после окончания первоначального четырехдневного периода полива.
«Большая часть почвы достаточно хороша, чтобы поддерживать рост растений», - говорит научный сотрудник Фей Чжао, который руководил исследованием вместе с Синъи Чжоу и Панпан Чжан. «Основным ограничением является вода, поэтому мы хотели разработать почву, способную собирать воду из окружающего воздуха».
В будущем ту же базовую технологию можно будет использовать для таких приложений, как охлаждение солнечных панелей и получение питьевой воды.
Статья об исследовании недавно была опубликована в журнале ACS Materials Letters.
Источник: New Atlas / The University of Texas at Austin
