Dünya genelinde tarımda tatlı su kullanımının yaklaşık yüzde 70'ini oluşturması, suyun kıt olduğu bölgelerde mahsul yetiştirmenin ve nüfusu beslemenin zorluklarını artırıyor. Bu nedenle bilim insanları, verimliliği artırmanın yollarını aramaktadır. Texas Üniversitesi'nden araştırmacılar, bitkilerin daha iyi nemlenmesini ve kontrollü bir şekilde besin sağlanmasını mümkün kılan "akıllı toprak" çözümünü bu ihtiyaçları karşılamak üzere geliştirdiler.
Akıllı Toprak Nedir?
Toprağın "akıllı" olarak adlandırılması, özel olarak formüle edilmiş bir hidrojelin eklenmesi sayesinde gerçekleşiyor. Bu teknoloji, gece boyunca havadaki su buharını daha fazla emerek, gündüzleri bitkilerin köklerine salıyor. Hidrojeline kalsiyum klorürün dahil edilmesi de bu hayati besin maddesinin yavaş salınımını sağlıyor.
Laboratuvar Testleri
Ekip, yeni akıllı toprağı laboratuvar deneylerinde test etti. Bitkiler 10 gram toprakta yetiştirildi ve bazılarına 0.1 gram hidrojel eklendi. 12 saatlik karanlık ve 25 °C sıcaklıkta, yüzde 60 veya yüzde 90 bağıl nem oranında bir gece/gündüz döngüsü simüle edildi, ardından 35 °C sıcaklık ve yüzde 30 nem oranında 12 saatlik simüle edilmiş güneş ışığı uygulandı.
Beklendiği gibi, hidrojel içeren toprakta yetişen bitkiler, kontrol grubuna kıyasla yüzde 138 oranında daha uzun gövde uzunluğu gösterdi. Hidrojel ile yetiştirilen bitkiler, doğrudan sulama gereksinimini yüzde 40 oranında azaltarak bu başarıya ulaştı.
Gelecekteki Çalışmalar
Çalışmanın yazarı Guihua Yu, "Global su kıtlığı ve artan nüfus, gıda güvenliği üzerinde acil bir etki oluşturdu. Bu yeni hidrojel sınıfı, modern sürdürülebilir tarımda su kıtlığı ve verimli besin alımı için acil ihtiyaçları karşılamak adına umut verici bir çözüm sunuyor." dedi.
Gelecekteki çalışmalarda, ekip diğer gübre türlerini de dahil etmeyi ve daha uzun saha deneyleri yapmayı planlıyor. Araştırmanın detayları ACS Materials Letters dergisinde yayımlandı.
