إلى جانب التربة الصحية ، تحتاج جميع النباتات إلى الماء. هذا يجعل من الصعب زراعة النباتات حيث تكون جافة. لكن ربما يكون الباحثون في تكساس قد وجدوا طريقة لمنع النباتات من الموت من العطش في المواقع القاحلة. طوروا مادة مضافة للتربة. عند مزجه في الأرض ، سيسرق الماء من الهواء لمشاركته مع النباتات.
اختراعهم هو مادة هلامية فائقة الامتصاص للرطوبة ، أو SMAG. يمتص الماء من الهواء أثناء الليل. عندما تدفئها الشمس في اليوم التالي ، يطلق هذا الهلام رطوبته المتراكمة في منطقة جذر النباتات.
الشرح:ما الذي يجعل التراب مختلفًا عن التربة
قال جويوا يو إن المادة التي تعتمد على الهلام "يمكن استخدامها كمحسِّن للتربة ، وكذلك تربة بديلة في البيوت البلاستيكية لزراعة المحاصيل". إنه مهندس في جامعة تكساس-أوستن. قاد الفريق الذي طور الجل. واعتمادًا على النباتات التي يتم زراعتها ، كما يقول ، يمكن خلط هذه المادة مباشرة مع التربة أو الأسمدة بكميات معينة.
يعمل الجل بشكل مشابه لكيفية تشكل ندى الصباح. الندى هو قطرات الماء التي تتشبث بأوراق العشب بعد الفجر. يتشكل بسبب الاختلافات في درجة حرارة الهواء بين النهار والليل. يحتوي الهواء على الكثير من الغازات المختلفة ، بما في ذلك بخار الماء. يمكن أن يحتوي الهواء الأكثر دفئًا على المزيد من بخار الماء. لذلك عندما يبرد الهواء بعد حلول الظلام ، فإنه يفقد قدرته على الاحتفاظ ببعض تلك الرطوبة. عندما تصل إلى درجة حرارة معينة - تُعرف باسم نقطة الندى - فإن أي رطوبة زائدة تتكثف على الأسطح ، مثل الأوراق. عندما ترتفع درجات الحرارة في اليوم التالي ، يتبخر هذا الماء ، ويتحول مرة أخرى إلى بخار.
قرر فريق البحث تسخير هذه العملية لمساعدة النباتات. يمتص الجل الذي يخلطونه مع التربة الرطوبة الندية ويحتفظ بها. في اليوم التالي ، بدلاً من السماح لها بالتبخر ، يطلق الجل بدلاً من ذلك الماء ببطء في التربة.
اختبر المهندسون مادة التربة المضافة لزراعة الفجل على سطح المبنى في المدرسة. خلال التجربة ، قارنوا الفجل المزروع في التربة الرملية وحدها مع الفجل المزروع في التربة الرملية التي اختلطت بالهلام. فقدت التربة المعالجة بالهلام حوالي 60 في المائة من المياه التي بدأت بها قبل شهر تقريبًا. في المقابل ، فقدت التربة غير المعالجة 80 في المائة من مياهها في أسبوع واحد فقط.
شارك الباحثون النتائج التي توصلوا إليها في 1 تشرين الأول (أكتوبر) في رسائل مواد ACS.
تبقى الأسئلة
جيف هاتي عالم تربة يعمل في جامعة ولاية أوهايو في كولومبوس. ويقول إن إضافات مماثلة قد استخدمت في زراعة التربة لسنوات عديدة. يقول:"عندما تشتري تربة تأصيص من المتجر ، قد ترى ملصقات تقول ،" سماد بطيء الإطلاق ". يعمل الجل بطريقة مماثلة.
ولكن ربما لن ترى الجل في متجر الأجهزة في أي وقت قريبًا. "الأسئلة الكبيرة بالنسبة لي هي ، أولاً ، ما هو مقدار التربة التي يجب أن تستخدمها؟ ما هي المدة التي تستغرقها عندما تكون في التربة؟ وماذا يحدث لنوعية الماء والتربة عندما تتحلل التربة SMAG؟ "
كيفية تطوير تجربتك العلمية الخاصة
يلاحظ هاتي أيضًا أنه بناءً على كميات المواد الجديدة المستخدمة في تجارب يو ، قد تتطلب الحقول الخارجية قدرًا كبيرًا منها. كم الثمن؟ لقد أجرى بعض الحسابات التقريبية لمعرفة ذلك. وفقًا لحساباته ، قد يضطر المزارعون إلى إضافة ما يقرب من ست بوصات من التربة إلى "حوالي 13 شاحنة قلابة [من الهلام] لكل فدان."
يعتقد يو أن الدراسات المستقبلية ستساعد فريقه على فهم ما إذا كان يمكن استخدام الجل في الحقول الخارجية الأكبر. إذا أمكن ، فإن الرطوبة التي تجمعها التربة المعالجة بالهلام يمكن أن تسمح بزراعة المحاصيل في مناخات أكثر جفافاً ، حيث لا يكون الري عمليًا.
يقول يو لحسن الحظ أن الجل ليس سامًا. لذلك لا ينبغي أن تؤذي البكتيريا أو الديدان اللازمة للحفاظ على التربة صحية لنمو الأشياء. كما يجب ألا يشكل الجل أي مخاطر إذا تم غسله في البحيرات أو الجداول. ويضيف أن بعض البكتيريا الخاصة قد تساعد الجل على التكسير بأمان. فريق البحث يأمل في تأكيد ذلك في المستقبل القريب.
