ابتكر مهندسو جامعة تكساس نوعًا جديدًا من التربة يمكنه امتصاص الماء من الهواء وتوزيعه على النباتات. يمكن لهذا النوع الجديد من التربة أن يوسع خريطة الأراضي الزراعية حول العالم. وفقًا لجامعة تكساس ، يمكنها أيضًا تقليل استخدام المياه في الزراعة أثناء فترات الجفاف المتفاقمة.
يستخدم "نظام الري بالماء الجوي" الذي طوره المهندسون مواد هلامية فائقة الامتصاص للرطوبة لالتقاط المياه من الهواء. عندما يتم تسخين التربة إلى درجة حرارة معينة ، تطلق المواد الهلامية الماء ، مما يجعلها متاحة للنباتات. عندما تقوم التربة بتوزيع الماء ، يتم إطلاق بعض منه مرة أخرى في الهواء ، مما يزيد من الرطوبة ويسهل مواصلة دورة الحصاد.
قال جويوا يو ، الأستاذ المساعد لعلوم المواد بجامعة ووكر ، "إن القدرة على الزراعة بشكل مستقل في المناطق التي يصعب فيها بناء أنظمة الري والطاقة أمر بالغ الأهمية لتحرير إنتاج المحاصيل من سلسلة إمداد المياه المعقدة حيث تزداد ندرة الموارد". قسم الهندسة الميكانيكية.
يمكن لكل جرام من التربة استخراج ما يقرب من 3-4 جرام من الماء. وفقًا للمحاصيل ، يمكن أن يوفر حوالي 0,1 إلى 1 كجم من التربة ما يكفي من المياه لري حوالي متر مربع من الأراضي الزراعية ، كما يقول المهندسون.
المواد الهلامية الموجودة في التربة تسحب الماء من الهواء خلال فترات الليل الأكثر برودة ورطوبة. تعمل حرارة الشمس أثناء النهار على تنشيط المواد الهلامية المحتوية على الماء لإطلاق محتوياتها في التربة.
أجرى فريق من الباحثين تجارب على سطح مبنى مركز تدريب الهندسة Cockrell في UT Austin لاختبار التربة. ووجدوا أن تربة الهيدروجيل كانت قادرة على الاحتفاظ بالمياه بشكل أفضل من التربة الرملية في المناطق الجافة وتحتاج إلى كمية أقل بكثير من المياه لزراعة النباتات.
خلال التجربة التي استمرت أربعة أسابيع ، وجد الفريق أن التربة احتفظت بما يقرب من 40٪ من محتواها المائي. على العكس من ذلك ، يبقى 20٪ فقط من الماء في التربة الرملية بعد أسبوع.
في تجربة أخرى ، قام فريق من الباحثين بزرع الفجل في كلا النوعين من التربة. عاشت جميع النباتات في تربة هيدروجيل فترة 14 يومًا دون أي ري. تم ري الفجل في التربة الرملية عدة مرات خلال الأيام الأربعة الأولى من التجربة. لم يبق أي من الفجل في التربة الرملية أكثر من يومين بعد فترة الري الأولية.
قال فيي تشاو ، باحث دكتوراه في مجموعة يو البحثية ، والذي قاد البحث مع Xinyi Zhou و Panpan Zhang: "معظم التربة جيدة بما يكفي لنمو النبات". "العائق الرئيسي هو الماء ، لذلك أردنا تطوير التربة التي يمكن أن تجمع المياه من الهواء المحيط."
يعد حصاد المياه من التربة أول تطبيق رئيسي لهذه التقنية ، وقد عمل عليه فريق من العلماء منذ أكثر من عامين.