التربة الذكية قادرة على امتصاص الماء من الهواء وتغذية نفسها.. نباتات أكثر صحة وأكبر حجمًا

في عصر تكتسب فيه الممارسات المستدامة زخمًا متزايدًا، برز الهيدروجيل كعامل تغيير في مجال الزراعة .

تخيل نوعًا من التربة قادر على ترطيب النباتات والتحكم في إطلاق العناصر الغذائية حسب الحاجة، لم يعد هذا مفهومًا بعيدًا.

تمثل التربة الذكية الجديدة نهجًا ثوريًا لإدارة المزارع والحدائق، مما يجعل الزراعة أكثر كفاءة وصديقة للبيئة.

ميلاد مادة ثورية

أُجري البحث في جامعة تكساس في أوستن، وتم نشره في مجلة ACS Materials Letters ، والمفتاح لهذه التربة الذكية هو مادة هلامية مبتكرة طورها الباحثون، تستطيع هذه المادة امتصاص الماء والعناصر الغذائية، وإطلاقها بكميات محكومة حسب حاجة النباتات.

في سلسلة من الاختبارات، نجحت التربة المليئة بالهيدروجيل في تغذية نباتات أكثر صحة وأكبر حجمًا مقارنة بنظيراتها من التربة العادية، وقد فعلت ذلك بكفاءة أكبر، حيث تطلبت كمية أقل من الماء وكمية أقل من العناصر الغذائية.

قدرة الهيدروجيل على الاحتفاظ بالرطوبة والعناصر الغذائية تقلل من النفايات وتضمن حصول النباتات على الرعاية المثالية.

قال جونج جون بارك، وهو طالب دراسات عليا في قسم الهندسة الميكانيكية بجامعة ووكر والذي قاد البحث: “إن تقنية الهلام الجديدة هذه يمكن أن تقلل العبء على المزارعين من خلال تقليل الحاجة إلى الري والتسميد المتكرر”.

وأشار إلى تنوع التكنولوجيا مما يجعلها قابلة للتطبيق في مختلف المناخات، من المناطق القاحلة إلى المناطق المعتدلة.
وتعتبر هذه القدرة على التكيف بالغة الأهمية لأنها تعني أن المزارعين في مختلف أنحاء العالم يمكنهم الاستفادة من هذا الابتكار بغض النظر عن الظروف المناخية المحلية.

معالجة مشكلة ندرة المياه

في العالم الحديث، أصبحت الزراعة مسؤولة عن ما يصل إلى 70% من عمليات سحب المياه العذبة على مستوى العالم، مع وصول الأرقام إلى 95% في بعض البلدان النامية.

مع استمرار زيادة أعداد السكان في العالم، أصبح تحسين كفاءة استخدام المياه في الممارسات الزراعية أكثر أهمية من أي وقت مضى.

تشكل تقنيات الزراعة التقليدية العديد من التحديات، بما في ذلك الاستخدام غير الفعال للمياه، وتدهور الأراضي، والإفراط في التعرض للعناصر الغذائية مما يؤدي إلى التلوث.

ولا تؤثر هذه المشاكل على البيئة فحسب، بل تؤثر أيضًا على استدامة الممارسات الزراعية على المدى الطويل.

وقال البروفيسور جيهوا يو، أحد المشاركين في الدراسة: “إن ندرة المياه العالمية إلى جانب النمو السكاني لها تأثير مباشر على الأمن الغذائي”، وأكد أن الفئة الجديدة من الهلاميات المائية يمكن أن توفر حلاً قابلاً للتطبيق لمكافحة ندرة المياه وتعزيز امتصاص العناصر الغذائية بكفاءة.

ويعد تطوير مثل هذه الحلول المبتكرة أمرا حاسما لضمان قدرة الزراعة على تلبية متطلبات السكان المتزايدين دون استنفاد موارد الكوكب.

تأثير الهيدروجيل

وفي مقارنة مباشرة، شهدت النباتات المزروعة في تربة الهيدروجيل الجديدة زيادة مذهلة بنسبة 138% في طول الساق مقارنة بالنباتات المزروعة في التربة العادية.

علاوة على ذلك، نجحت هذه التربة الذكية في توفير المياه بنحو 40%، وهو ما من شأنه أن يقلل بشكل كبير من الحاجة إلى الري المنتظم ويعزز نمو المحاصيل بشكل قوي.

وتسلط النتائج المذهلة الضوء على إمكانات التربة الغنية بالهيدروجيل في إحداث ثورة في الممارسات الزراعية.

ويستند البحث المثير للاهتمام إلى نتائج سابقة حول قدرة المواد الهلامية المائية على استخراج الماء من الغلاف الجوي، مما يجعل الممارسات الزراعية أكثر كفاءة.

وتشكل الدراسة جزءًا من مهمة أوسع نطاقًا لزيادة فرص الحصول على المياه النظيفة في جميع أنحاء العالم، وهو التزام يعود تاريخه إلى الحياة المبكرة للأستاذ.

ومن خلال تسخير قوة المواد الهلامية المائية، لا يعمل الباحثون على تحسين الكفاءة الزراعية فحسب، بل يساهمون أيضاً في الجهود العالمية الرامية إلى ضمان توفر المياه النظيفة للجميع.

مستقبل تربة الهيدروجيل

وفي حين يركز البحث الحالي في المقام الأول على الأسمدة المعتمدة على الكالسيوم، فإن العلماء يخططون لمواصلة عملهم.

وتتضمن الخطوات المستقبلية دمج أنواع مختلفة من الأسمدة وإجراء اختبارات ميدانية مكثفة.

وستساعد هذه الاختبارات في تحديد النطاق الكامل للفوائد التي يمكن أن توفرها التربة المشبعة بالهيدروجيل وكيفية الاستفادة منها على أفضل وجه في البيئات الزراعية المختلفة.

ومع الكشف عن مثل هذه النتائج الواعدة بالفعل، فمن الآمن أن نقول إننا ربما نكون على أعتاب تحول كبير في الزراعة، يبشر بعصر جديد من الزراعة المستدامة .

إمكانات تربة الهيدروجيل لتحويل الممارسات الزراعية وتعزيز الاستدامة هائلة، ومن المؤكد أن الأبحاث المستقبلية ستكشف عن إمكانيات أكثر إثارة.

المصدر : المستقبل الأخضر