Teksaso universiteto inžinieriai sukūrė naujo tipo dirvožemį, kuris gali sugerti vandenį iš oro ir paskirstyti jį augalams. Šis naujas dirvožemio tipas galėtų išplėsti dirbamos žemės žemėlapį visame pasaulyje. Teksaso universiteto teigimu, tai taip pat gali sumažinti žemės ūkio vandens naudojimą sunkėjančių sausrų metu.
Inžinierių sukurta „atmosferinio vandens drėkinimo sistema“ naudoja itin drėgmę sugeriančius gelius, kad surinktų vandenį iš oro. Kai dirvožemis įkaista iki tam tikros temperatūros, geliai išskiria vandenį, todėl augalai tampa prieinami. Dirvai paskirstant vandenį, dalis jo išleidžiama atgal į orą, todėl padidėja drėgmė ir lengviau tęsti derliaus nuėmimo ciklą.
„Gebėjimas savarankiškai ūkininkauti vietovėse, kuriose sunku sukurti drėkinimo ir elektros energijos tiekimo sistemas, yra labai svarbi norint išlaisvinti augalininkystę nuo sudėtingos vandens tiekimo grandinės, nes išteklių vis mažėja“, – sakė Walker universiteto medžiagų mokslo docentas Guihua Yu. Mechanikos inžinerijos katedra.
Kiekvienas gramas dirvožemio gali išgauti maždaug 3–4 gramus vandens. Priklausomai nuo pasėlių, maždaug 0,1–1 kg dirvožemio gali suteikti pakankamai vandens, kad būtų galima drėkinti maždaug kvadratinį metrą dirbamos žemės, teigia inžinieriai.
Geliai dirvožemyje ištraukia vandenį iš oro vėsesniais, drėgnesniais naktimis. Saulės šiluma dienos metu suaktyvina vandens turinčius gelius, kad jų turinys išleistų į dirvą.
Tyrėjų komanda atliko eksperimentus ant Cockrell inžinerijos mokymo centro pastato UT Ostine stogo, kad išbandytų dirvožemį. Jie nustatė, kad hidrogelinis dirvožemis geriau sulaiko vandenį nei smėlingas dirvožemis sausose vietose, todėl augalams auginti reikia daug mažiau vandens.
Per keturias savaites trukusio eksperimento komanda nustatė, kad dirvožemis išlaikė maždaug 40% vandens kiekio. Priešingai, smėlėtoje dirvoje po savaitės lieka tik 20 % vandens.
Kito eksperimento metu mokslininkų komanda pasodino ridikėlius į abiejų tipų dirvą. Visi augalai hidrogelio dirvožemyje išgyveno 14 dienų be drėkinimo. Ridikėliai smėlingoje žemėje per pirmąsias keturias eksperimento dienas buvo laistomi kelis kartus. Nė vienas ridikas smėlingoje dirvoje neišgyveno ilgiau nei dvi dienas po pradinio laistymo laikotarpio.
„Didžioji dalis dirvožemio yra pakankamai gera augalų augimui“, – sakė Yu tyrimų grupės mokslų daktaras Fei Zhao, kuris kartu su Xinyi Zhou ir Panpan Zhang vadovavo tyrimui. „Pagrindinis apribojimas yra vanduo, todėl norėjome sukurti dirvožemį, kuris galėtų surinkti vandenį iš aplinkinio oro.
Vandens surinkimas iš dirvožemio yra pirmasis didelis šios technologijos pritaikymas, o mokslininkų komanda prie to dirba daugiau nei dvejus metus.