Inžinieriai kuria savaime iš oro susidrėkinantį dirvožemį
2020-12-07
Teksaso (JAV) universiteto nuotr.

Ostinas. Teksaso (JAV) universiteto inžinieriai sukūrė naujo tipo savaime susidrėkinantį dirvožemį, kuris gali ištraukti drėgmę iš oro ir paskirstyti ją augalams.

Mokslininkų įsitikinimu, toks dirvožemis gali pakeisti ūkininkavimą, praplečiant dirbamos žemės plotus visame pasaulyje, ypač dėl drėgmės trūkumo anksčiau tam nepalankiose vietose, be to, leis sumažinti vandens sunaudojimą žemės ūkyje, padės susidoroti su sausrų iššūkiais.

Inžinierių sukurtoje iš atmosferos drėkinamoje sistemoje naudojami gerai drėgmę sugeriantys geliai. Kaitinant dirvą arba jai šylant iki tam tikros temperatūros, hidrogeliai išleidžia vandenį, todėl jis tampa prieinamas augalams. Kai dirvožemis paskirsto vandenį, dalis jo grįžta į orą, taip vėl padidinant drėgmės kiekį aplinkoje ir gerokai palengvinant auginimo ciklą.

RVAC 21 09 30

Vienas gramas tokio gelinio dirvožemio gali išgauti maždaug 3–4 gramus vandens. Inžinierių tyrėjų skaičiavimu, maždaug vienam kvadratiniam metrui dirbamos žemės palaistyti užtenka drėgmės, kurią iš oro sugeria nuo 100 g iki 1 kg tokio dirvožemio. Dirvožemyje esantys geliai ištraukia vandenį iš oro vėsesniu, drėgnesniu metu naktį. Saulės šiluma dieną suaktyvina vandens turinčius gelius, kad jų turinys patektų į dirvą.

Tiki pritaikomumu žemės ūkyje

„Norint išlaisvinti augalininkystę iš sudėtingos vandens tiekimo grandinės, nes ištekliai tampa vis menkesni, labai svarbu sudaryti sąlygas savarankiškai žemės ūkio veiklai tose vietose, kur sunku sukurti drėkinimo ir elektros energijos sistemas“, – sako Teksaso universiteto Ostine mechanikos inžinerijos mokslo docentas Guihua Yu.

Jo pastebėjimu, hidrogeliniai dirvožemiai ateityje gali būti komerciškai prieinami žemės ūkio gamybai, juolab kad ir juos naudoti paprasta – reikia tik tam tikru santykiu įterpti į dirvą, kurioje bus auginami žemės ūkio augalai.

„Šiuo metu pagrindiniai gelio komponentai, įskaitant vandenį sulaikantį higroskopinį polimerą (polipirolis) ir termoatsparų polimerą (poli (N-izopropilakrilamidas)), vis dar yra palyginti brangūs, nes jie nėra komerciškai pritaikyti gamybai. Tačiau manome, kad hidrogeliai gali būti komerciškai prieinami žemės ūkio gamybai ateityje, turint geresnę pramoninio masto sintezę, optimizuojant gelio medžiagų pritaikomumą ir gamybos procedūras. Pavyzdžiui, gamybos sąnaudas gali sumažinti labai pigių žaliavų tyrimas, gamybos proceso supaprastinimas“, – įsitikinęs tyrėjas.

Vykdomi eksperimentai

Dirvožemiui išbandyti tyrėjų komanda atliko eksperimentus ant mokymo pastato stogo ir nustatė, kad gelinis dirvožemis sugeba sulaikyti vandenį geriau nei sausų vietų smėlingas dirvožemis, o augalams auginti reikia kur kas mažiau vandens. Per keturias savaites trukusį eksperimentą komanda nustatė, kad naujojo tipo dirvožemis išlaikė maždaug 40 proc. vandens kiekio, o priesmėlio dirvožemyje jau po savaitės vandens atsargos sumažėjo 20 procentų.

Dar vienas eksperimentas – ridikėlių auginimas hidrogelio ir priesmėlio dirvožemiuose. Be papildomo laistymo sudygę ridikėliai hidrogelio dirvožemyje išgyveno 14 dienų. Smėlio dirvožemyje pasėti ridikėliai pirmąsias keturias eksperimento dienas buvo laistomi, tačiau, sudygę nelaistomi neišgyveno ilgiau kaip dvi dienas.

„Dauguma dirvožemių yra tinkami augalams augti. Vienintelis ir svarbiausias apribojimas – drėgmės trūkumas, todėl norime sukurti tokį dirvožemį, kuris galėtų surinkti vandenį iš aplinkos oro“, – pabrėžė šiam eksperimentui vadovavęs mokslinių tyrimų grupės doktorantas Fei Zhao. Šiuos tyrimus grupė vykdo jau daugiau nei dvejus metus, hidrogeliai išbandyti ridikėliams, žirneliams, salotoms auginti.

MŪ inf.

Naujienų prenumerata

Aktualus klausimas
Kaip motyvuojate savo ūkio darbuotojus?
Orai