Tarımda kullanılan toprak da "akıllı" oldu... Verimi yüzde 138 artırdı
Austin'deki Texas Üniversitesi'nden bilim insanları, suyu daha verimli kullanarak bitkilerin daha iyi büyümesini sağlayan ve kontrollü besin salınımı yapan "akıllı toprak" geliştirdi. Yapılan testlerde, bu akıllı toprak, bitkilerin gövde uzunluğunu yüzde 138 oranında artırırken, sulama gereksinimini yüzde 40 azalttı.
Dünya için yeterli gıda sağlamaya yönelik bitkileri sulamak ve gübrelemek, tarımda büyük bir zorluk teşkil ediyor. ABD'nin Austin şehrindeki Texas Üniversitesi'nden bilim insanları, bitkilerin daha iyi nemlenmesini ve kontrollü bir şekilde besin sağlanmasını mümkün kılan "akıllı toprak" geliştirdi. Yapılan testlerde, bu toprak türünün çok daha az su kullanarak mahsul büyümesini önemli ölçüde iyileştirdiği görüldü.
Dünya çapında tatlı su kullanımının yaklaşık yüzde 70'inin tarıma gittiği tahmin ediliyor. Bu da suyun daha kıt olduğu bölgelerde mahsul yetiştirmenin ve nüfusu beslemenin zor olabileceği anlamına geliyor, bu nedenle bilim insanları verimliliği artırmanın yollarını araştırıyor.
AKILLI TOPRAK NASIL OLUYOR?
Toprağın "akıllı" olarak adlandırılması, özel olarak formüle edilmiş bir hidrojelin eklenmesi sayesinde gerçekleşti. Yani "akıllı toprak" dendiğinde akla ilk gelen "yapay zeka" gibi teknolojiyle alakası yok.
Bu hidrojel, 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.
BİTKİLER YAPAY ORTAMLARDA TEST EDİLDİ
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, bunu doğrudan sulama gereksinimini yüzde 40 oranında azaltarak başardı.
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.
