Wynaleziono inteligentną glebę. Sama się nawadnia, przechwytując wodę z powietrza
Naukowcy z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin opracowali nową klasę hydrożeli ogrodowych. Ziemia z ich dodatkiem działa jak zaprogramowana. Nawadnia rośliny wodą pozyskaną w nocy z powietrza i kontroluje dostarczanie substancji odżywczych.
W tym artykule: Rośliny sadzone na hydrożelu Woda dla rolnictwa Inne rozwiązania dla suchej Ziemi Hydrożele ogrodowe to biały proszek, który mieszamy z ziemią przeznaczoną do doniczek. Po podlaniu substancja przechwytuje wodę i znacznie zwiększa swoją objętość. Gdy naszym roślinom brakuje wilgoci, hydrożel uwalnia wodę. Rozwiązanie idealne dla zapominalskich albo zapracowanych, którzy mają problemy z regularnym podlewaniem roślin. Jednak hydrożele mogą być znacznie bardziej zaawansowane. O wynalezieniu nowego rodzaju hydrożeli donosi artykuł opublikowany w czasopiśmie „ACS Materials Letters”. Jego autorzy, zespół badaczy kierowany przez prof. Guihuę Yu z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin (UTA), opracowali „inteligentną glebę”. Tak określono ziemię z dodatkiem specjalnego, zaawansowanego hydrożelu. Gleba ma dwie zaskakujące właściwości. Po pierwsze działa w cyklu dobowym: w nocy pozyskuje parę wodną z powietrza i ją magazynuje, zaś w dzień uwalnia wodę. Po drugie steruje dostarczaniem roślinom niezbędnych substancji odżywczych. Rośliny sadzone na hydrożelu Naukowcy sprawdzili działanie inteligentnej ziemi, przeprowadzając klasyczny eksperyment z hodowlą roślin. Przygotowali ziemię z nowym hydrożelem (szczegóły na jego temat nie zostały ujawnione, poza tym, że rolę nawozu spełniał chlorek wapnia) oraz bez niego. Dobrali temperaturę i wilgotność symulujące warunki panujące w nocy i w ciągu dnia, a także odpowiednie naświetlenie. W tak przygotowanych inspektach została posadzona rzodkiewka. Naukowcy podlewali ją raz na trzy dni, przy czym rośliny rozwijające się w zwykłej glebie dostawały więcej wody. Po dwóch tygodniach porównano przyrosty. Łodyżki roślin rosnących na inteligentnej ziemi były aż o 138 proc. dłuższe. Przy czym oszczędność wody wynosiła 40 proc. Woda dla rolnictwa – Nowa technologia żelowa może odciążyć rolników, zmniejszając potrzebę częstego nawadniania i nawożenia – mówi Jungjoon Park, absolwent UTA, który kierował badaniami. – Jest również na tyle wszechstronna, że można ją stosować w różnych strefach klimatycznych, od regionów suchych po umiarkowane – dodał. To o tyle istotne, że rolnictwo pochłania największe ilości słodkiej wody ze wszystkich branż. Średnia dla świata wynosi aż 70 proc. Jednak w niektórych krajach Azji i Afryki odsetek wody zużywanej w rolnictwie przekracza nawet 80 proc. Zważywszy na niedobory wody – stałe lub czasowe problemy z dostępem do niej ma aż dwie trzecie ludzkości – każde rozwiązanie redukujące zapotrzebowanie na H20 w rolnictwie jest na wagę złota. – Globalny niedobór wody w połączeniu z rosnącą populacją ma bezpośredni wpływ na nasze bezpieczeństwo żywnościowe – podkreśla prof. Yu, współautor badań nad hydrożelami. Nowe panele fotowoltaiczne produkują także wodę. „Wysysają” ją z powietrza, nawet na pustyni Czy można za jednym zamachem produkować elektryczność i czystą wodę? To właśnie robi nowy wynalazek saudyjskich uczonych. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/nowe-panele-fotowoltaiczne-produkuja-takze-wode-wysysaja-ja-z-powietrza-nawet-na-pustyni-fot-renyuan-li-cc-by-sa-74181b8.jpeg" width="938" height="528" alt="Nowe panele fotowoltaiczne produkują także wodę. „Wysysają” ją z powietrza, nawet na pustyni (fot. Renyuan Li, CC-BY-SA)" title="Nowe panele fotowoltaiczne produkują także wodę. „Wysysają” ją z powietrza, nawet na pustyni (fot. Renyuan Li, CC-BY-SA)" /> Inne rozwiązania dla suchej Ziemi Guihua Yu od dawna poszukuje rozwiązań, które wspomogłyby ludzi zmagających się z brakiem wody. Dwa lata temu jego zespół wynalazł żelową folię pozyskującą wodę nawet z bardzo suchego powietrza. Porowata folia składała się z dwóch głównych składników. Jednym była guma konjac. Ta popularna substancja używana jako zagęszczacz żywności ma właściwości hydrofilowe, czyli przyciąga wodę. Inżynierowie dodali do niej reagującą na ciepło celulozę, która z kolei jest hydrofobowa (czyli wodę odpycha). Naukowcy sprawdzili, że folia działała nawet tam, gdzie jest bardzo sucho. Przy wilgotności powietrza wynoszącej 15 proc. jeden jej kilogram produkował sześć litrów wody na dobę. Jeśli wilgotność powietrza była dwukrotnie większa – aż 13 litrów. Rozwiązanie było przeznaczone dla ludzi niemających stałego dostępu do wody pitnej. Szacowano, że po komercjalizacji koszt wyprodukowania kilograma takiej folii powinien wynosić dwa dolary. Obecne badania bazują na rozwiązaniach opracowanych podczas prób uzyskania folii. Naukowcy chcą teraz eksperymentować z innymi rodzajami nawozów i przeprowadzić dłuższe eksperymenty z hodowlą roślin. Źródła: Phys.org, ACS Materials Letters, ZPE Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Czy ludzki mocz może być wydajnym nawozem? Sprawdzili to naukowcy z Nigru
W kilkuletnim badaniu naukowcy sprawdzili, jak sprawdza się ludzki mocz jako nawóz. Okazało się, że jest niezwykle skuteczny... pod pewnymi warunkami.
W tym artykule: Wiele krajów zmaga się z niedostatkiem nawozów, co niesie za sobą poważne konsekwencje Naukowcu z Nigru postanowili na szeroką skalę przetestować ludzki mocz jako nawóz Naukowcy zauważyli, że dzięki nawozowi z moczu rośliny rozwijają się aż o 30% szybciej Nawozy to środki używane do uprawiania roślin. Stosuje się je w celu zwiększenia wydajności gleby. Dostarczają one bowiem składniki pokarmowe, które są niezbędne do prawidłowego wzrostu upraw. Nawozy mogą być zarówno naturalne, organiczne, jak i mineralne, sztuczne i niekonwencjonalne. Innymi słowy, są podstawą rolnictwa. Wiele krajów zmaga się z niedostatkiem nawozów, co niesie za sobą poważne konsekwencje Niestety, nie wszystkie kraje mogą sobie pozwolić na odpowiednią ilość nawozu, co pokazał ostatni konflikt Rosji z Ukrainą. Kraje wschodnie są bowiem jednym z głównych eksporterów nawozów, m.in. do krajów Afryki. Od wielu miesięcy ceny nawozów są coraz wyższe, przez co niektóre państwa nie mogą sobie na to pozwolić. Właśnie dlatego naukowcy od lat szukają niekonwencjonalnych sposobów i alternatywy dla tradycyjnych użyźniaczy. Cztery razy więcej nawozów! Tyle trzeba będzie zużyć, by wykarmić ludzkość do 2050 r Aby zaspokoić przyszłe zapotrzebowanie na pokarm, do 2050 r. ilość fosforowych nawozów mineralnych oraz nawozów organicznych wykorzystywanych na łąkach i pastwiskach na Ziemi musi się zwi.. Problemy w sektorze rolnictwa odczuwa szczególnie Republika Nigru. To państwo położone w Afryce Zachodniej, które nie ma dostępu do morza. Eksperci zwracają uwagę, że przez ekstremalne zjawiska pogodowe, które są spowodowane przez zmiany klimatu, stan gleb w tym kraju stale się pogarsza. Rolnicy mają coraz większe problemy z uprawą roślin, a to przyczynia się do coraz gorszej sytuacji humanitarnej. Naukowcu z Nigru postanowili na szeroką skalę przetestować ludzki mocz jako nawóz Zespół naukowców z Narodowego Instytutu Badań Rolnictwa Republiki Nigru podjął się badań nad stosowaniem ludzkiego moczu jako nawozu. Hannatou Moussa, główny autor eksperymentu przekonywał, że zainspirowali ich do tego farmerzy z Azji. W niektórych regionach bowiem praktykuje się nawożenie pól moczem właśnie. Do projektu zgłosiło się wiele kobiet, obywatelek Nigru. Co ciekawe, w Afryce subsaharyjskiej to właśnie kobiety odgrywają bardzo dużą rolę w wielu aspektach życia. Więcej kobiet niż mężczyzn zajmuje się tam uprawą roli, hodowlą zwierząt czy np. produkcją ubrań i mebli. Pomimo tego, umniejsza się ich zasługi i to mężczyźni wciąż postrzegani są jako „głowy rodziny”. Afryka: 10 porywających książek, dzięki którym zanurzysz się w afrykańskiej kulturze i klimacie Książki o Afryce cieszą się coraz większą popularnością, o czym świadczą uginające się pod ciężarem olbrzymiej ilości tytułów półki w księgarniach. Oto 10 z nich, które przynos... Nowy rodzaj nawozu został nazwany Oga. W języku Igbo oznacza to „szefa”. Uczestniczki badań celowo wybrały tę nazwę, aby rozpocząć kolejną dyskusję o sytuacji kobiet w Afryce subsaharyjskiej. A zarazem, żeby uniknąć bezpośrednich skojarzeń z moczem. Następnie uczestnicy badań zostali podzieleni na dwie grupy. Jedna nawoziła pole nawozem tradycyjnym, natomiast druga używała preparatu Ogą, który została specjalnie przygotowany. Naukowcy zauważyli, że dzięki nawozowi z moczu rośliny rozwijają się aż o 30% szybciej Badania prowadzono przez trzy lata, w latach 2014–2016. Naukowcy zaobserwowali, że plony prosa perłowego, które było nawożone Oga, były aż o 30% większe niż te, które użyźniano tradycyjnym nawozem. – Oga to alternatywa, która jest w pełni ekologiczna. Jej wyprodukowanie kosztuje relatywnie niewiele. Jesteśmy gotowi, aby rozpowszechniać ten nawóz w Afryce – czytamy w oświadczeniu naukowców z Nigru. Maimuna i Safiratou przeżyły piekło. Co to znaczy być dziecięcą panną młodą? [FOTOREPORTAŻ] Maimuna i Safiratou zostały zmuszone do ślubu jako dzieci. To, przez co przeszły, można nazwać piekłem. Kobiety żyją, ale nie wszystkie młode dziewczęta w Nigrze mają tyle szczęścia, c... Uczeni dodają również, że dobrym rozwiązaniem byłoby używanie tego rodzaju nawozu w krajach wysoko rozwiniętych, m.in. w Stanach Zjednoczonych oraz Europie. To znacznie zredukowałoby zużycie paliw kopalnych, używanych do produkcji nawozów sztucznych. W rezultacie obniżyłoby to emisję gazów cieplarnianych. Badacze twierdzą również, że niespełna dwa lata po ich badaniach, ponad tysiąc nowych kobiet zaczęło stosować Oga w uprawie prosa. Okazuje się, że to naprawdę działa. Źródło: Agronomy for Sustainable Development.
Cztery razy więcej nawozów! Tyle trzeba będzie zużyć by wykarmić ludzkość do 2050 r
Aby zaspokoić przyszłe zapotrzebowanie na pokarm, do 2050 r. ilość fosforowych nawozów mineralnych oraz nawozów organicznych wykorzystywanych na łąkach i pastwiskach na Ziemi musi się zwiększyć czterokrotnie - wyliczyli naukowcy w "Nature Communications".
Od zaopatrzenia roślin w fosfor zależy szybkość wzrostu roślin wiosną. Rośliny dobrze odżywione fosforem tworzą szybko duży system korzeniowy i lepiej znoszą niedobory wody. Ze względu na znaczenie tego pierwiastka dla produktywności pól uprawnych czy pastwisk jest on dodawany w postaci nawozów mineralnych albo organicznych. Teoretycznie na łąkach, na których pasą się zwierzęta, bogaty nawóz produkowany jest "na miejscu" i obecny w nim fosfor może łatwo przenikać do gleby. Czasami jednak rolnicy zbierają z pastwiska odchody zwierząt i przenoszą na pola uprawne, wykorzystując do użyźniania innych roślin. Jeśli taka łąka nie zostanie dodatkowo zasilona, po pewnym czasie w jej glebie zaczyna fosforu brakować. O ile pierwiastek nie zostanie uzupełniony, produktywność pastwiska poważnie zmaleje, co odbije się na produkcji mleka i mięsa. Pierwszy globalny model budżetu fosforu w glebach pastwisk stworzyli niedawno naukowcy kierowani przez Martina van Ittersuma z Wageningen University w Holandii. W swojej pracy wykorzystali dane FAO (Organizacja Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa) z lat 1975-2005. W ramach pracy oszacowali przyszłe zapotrzebowania rolnictwa na fosfor (do roku 2050). Stwierdzili, że obecnie na większości pastwisk na świecie budżet fosforu jest ujemny. To znaczy, że rośliny zużywają go więcej, niż jest dostarczane do ziemi. Aż cztery razy więcej Aby nie zmniejszyć żyzności gleby i jej produktywności - tak, by pozwalała ona zaspokajać szacowane, przyszłe zapotrzebowanie ludzkości na pokarm - każdego roku do gleby powinno trafiać cztery razy więcej nawozów mineralnych (w sumie 24 megatony rocznie) - piszą autorzy badania. Naukowcy analizowali też sytuację w poszczególnych regionach. Stwierdzili, że największa skala transferu fosforu z łąk i pastwisk na pola uprawne (zbieranie i przenoszenie odchodów zwierząt z pastwisk) ma miejsce w Azji. Kontynent ten odpowiada za 44 proc. globalnego procesu transferu fosforu. Powierzchnia łąk i pastwisk na świecie wynosi 3,3 mld ha. Zajmują one 26 proc. lądu (nieobjętego przez śnieg i lodowce) i są kluczowe dla bezpieczeństwa żywności na Ziemi, stanowiąc miejsca produkcji pokarmu dla trzód: mięsnych, mlecznych czy hodowanych dla wełny albo skór. Od 1970 do 2005 r. powierzchnia pastwisk na świecie wzrosła o ok. 4 proc. Przewidując zwiększenie skali hodowli zwierząt gospodarskich naukowcy prognozują, że będzie się z tym wiązać stopniowa degradacja pastwisk: ich nadmierna eksploatacja, erozja gleb, deficyt niezbędnych składników, pojawienie się większej ilości chwastów czy pustynnienie. Szczegóły badania można znaleźć na tej stronie. Źródło: PAP