تربة يمكنها سحب الماء من الهواء وتوزيعه على النباتات

تربة يمكنها سحب الماء من الهواء وتوزيعه على النباتات 1

ابتكر العلماء بجماعة تكساس نوع جديد من التربة يمكنها سحب الماء من الهواء الجوي ثم توزيعه على النباتات ، قد يساهم هذا الإبتكار الجديد في زيادة خارطة الأراضي الصالحة للإستزراع حول العالم بما في ذلك الأراضي الصحراوية الجافة.

يستخدم النظام الجديد مواد هلامية فائقة الإمتصاص لإمتصاص الماء من الغلاف ىالجوي . وعندما تسخن المواد الهلامية لدرجة معينة فإنها تقوم بإطلاق الماء مما يجعله متاحاً للنباتات .

يمكن لكل جرام من التربة اطلاق من 3-4 جرام من الماء ، بحسب نوع المحصول وحاجته للماء يمكن لحوالي 0.1 – 1 كيلوجرام أن يوفر مياه لمتر مربع من الأراضي الزراعية .

المواد الهلامية الموجودة في التربة تسحب الماء من الهواء خلال الفترات الأكثر برودة والرطوبة في الليل، بينما تعمل حرارة الشمس خلال النهار على تنشيط المواد الهلامية لإطلاق محتواها في التربة.

تربة يمكنها سحب الماء من الهواء وتوزيعه على النباتات 2

أجرى الفريق تجارب على سطح مبنى مركز تعليم الهندسة التابع لمدرسة كوكريل في جامعة أوستن تكساس لاختبار التربة. ووجدوا أن تربة الهيدروجيل كانت قادرة على الاحتفاظ بالمياه بشكل أفضل من التربة الرملية الموجودة في المناطق الجافة ، وتحتاج إلى كمية أقل بكثير من المياه لزراعة النباتات.

خلال تجربة استمرت أربعة أسابيع ، وجد الفريق أن تربتها احتفظت بحوالي 40٪ من كمية المياه التي بدأت بها. في المقابل ، لم يتبق سوى 20٪ من المياه في التربة الرملية بعد أسبوع واحد فقط. في تجربة أخرى ، زرع الفريق الفجل في نوعي التربة. نجت جميع نبتات الفجل في تربة الهيدروجيل لمدة 14 يومًا دون أي ري بعد الجولة الأولية ، للتأكد من تماسك النباتات تم ري الفجل في التربة الرملية عدة مرات خلال الأيام الأربعة الأولى من التجربة ومع ذلك لم ينج أي من نبتات الفجل في التربة الرملية أكثر من يومين بعد فترة الري الأولية.

قال فاي تشاو ، باحث ما بعد الدكتوراه في مجموعة يو البحثية الذي قاد الدراسة مع شينغ يى تشو و بان زانغ : ‘معظم التربة جيدة بما يكفي لدعم نمو النباتات’. ‘الماء هو القيد الرئيسي ، ولهذا السبب أردنا تطوير تربة يمكنها حصاد المياه من الهواء المحيط.’ .

التربة الحاصدة للماء هي أول تطبيق كبير للتكنولوجيا تعمل عليه مجموعة يو لأكثر من عامين. في العام الماضي ، طور الفريق القدرة على استخدام مواد بوليمر هلامية هجينة تعمل كـ ‘الإسفنج الفائق’ ، لاستخراج كميات كبيرة من الماء من الهواء المحيط وتنظيفه وإطلاقه بسرعة باستخدام الطاقة الشمسية.

يتصور الباحثون استخدام هذا الهلام المبتكر في العديد من التطبيقات التكنولوجية الأخرى . مثل استخدامه لتبريد الألواح الشمسية و تبريد مراكز البيانات. كما أنه يمكن أن يوسع الوصول إلى مياه الشرب ، إما من خلال أنظمة فردية للأسر أو أنظمة أكبر لمجموعات كبيرة مثل العمال أو الجنود.

مصدر
https://news.utexas.edu/2020/11/02/self-watering-soil-could-transform-farming/

Leave a Reply

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *