آبیاری و کوددهی به محصولات کشاورزی در حالی که شرایط آب و هوا در دنیا روز به روز بدتر می شود به یک چالش بزرگ تبدیل شده است. برای رفع این معضل جهانی، دانشمندان مدام در حال آزمایش روش هایی برای نوآوری در نحوه کشاورزی و افزایش کیفیت محصولات هستند.
به گزارش سرویس اخبار فناوری کشاورزی سایت شات ایکس و به نقل از همشهری آنلاین در عصر هوشمندسازی و عرضه انواع هوش مصنوعی، یکی از این نوآوری های توسعه خاک هوشمند است. خاکی که می تواند در فرایند آبیاری و تزریق مواد مغذی به گیاه، بهتر از خاک معمولی عمل کند.
خاک هوشمند چیست؟
خاک هوشمند می تواند گیاهان را بهتر هیدراته نگه دارد و مواد مغذی را موثرتر برای ریشه گیاه آزاد کند. این نوع خاک در آزمایش ها، رشد محصول را به شدت بهبود بخشید و در عین حال از آب بسیار کمتری استفاده کرد.
فواید استفاده از خاک هوشمند
طبق آمار و ارقام، تخمین زده می شود که حدود ۷۰ درصد از مصرف آب شیرین در جهان صرف کشاورزی می شود. البته این یعنی در مناطقی که با مشکل تامین آب روبرو هستند، رشد محصولات کشاورزی و تغذیه جمعیت دشوار است. بنابراین راه حل جدید دانشمندان، می تواند بیشتر به سود جوامعی باشد که دسترسی کمتری به آب دارند.
نحوه تولید
خاک به لطف افزودن یک هیدروژل فرموله شده خاص، نام «هوشمند» به خود می گیرد. این هیدروژل باعث می شود بخار آب بیشتری در طول شب از هوا جذب شود و سپس در طول روز آن را به ریشه‌های گیاهان می‌رساند. ترکیب کلرید کلسیم در هیدروژل همچنین باعث آزاد شدن آهسته این ماده مغذی حیاتی می شود. تیم تحقیقاتی دانشگاه تگزاس خاک هوشمند جدید را در آزمایشگاه آزمایش کردند و گیاهان را در ۱۰ گرم خاک که برخی از آن‌ها شامل ۰.۱ گرم هیدروژل بود، پرورش دادند.
یک چرخه روز/شب شبیه سازی شد. ۱۲ ساعت تاریکی در ۲۵ درجه سانتی گراد و ۶۰٪ یا ۹۰٪ رطوبت نسبی، و به دنبال آن ۱۲ ساعت نور خورشید شبیه سازی شده در ۳۵ درجه سانتی گراد و ۳۰ درصد رطوبت. به طرز شگفت انگیزی، گیاهانی که در خاک حاوی هیدروژل رشد می‌کنند، ۱۳۸ درصد افزایش طول ساقه در مقایسه با گروه شاهد داشتند. نکته مهم این است که گیاهان کشت شده با هیدروژل حتی در حالی که به آبیاری مستقیم ۴۰ درصد کمتر نیاز داشتند، به این امر دست یافتند.
رفع نیاز مبرم جهانی
گویها هو، نویسنده و رهبر گروه مطالعاتی گفت: «کمبود آب جهانی همراه با افزایش جمعیت، تأثیر فوری بر امنیت غذایی دارد. این دسته جدید از هیدروژل ها راه حلی امیدوارکننده برای رفع نیازهای مبرم کمبود آب و جذب کارآمد مواد مغذی در کشاورزی پایدار مدرن ارائه می دهد.» این تیم در آینده قصد دارد انواع دیگر کودها را ترکیب کرده و آزمایش‌های مزرعه‌ای طولانی‌تر انجام دهد.
سازگار با محیط زیست
توسعه خاک های هوشمند به جز اطمینان خاطر از تامین محصولات کشاورزی در امنیت، دو هدف دیگر را نیز دنبال می کند؛ از یک سو ارزش گذاری پسماندهای استفاده شده که اثرات زیست محیطی بالقوه ناشی از مدیریت ضعیف را خنثی می کند و از سوی دیگر، بازیافت خاک های تخریب شده بدون هزینه های گزاف.