هل تستطيع "المياه الصلبة" التي ابتكرها علماء جامعة ولاية فورونيج حل مشكلة الجفاف؟
مرحبًا بك في صفحات مدونة iCover ! تشكل ندرة المياه التي تسبب الجفاف مشكلة في العديد من بلدان ومناطق الكوكب. في المقابل ، يعد الري غير الكافي للتربة أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر بشكل مباشر على خصوبتها ونوعيتها وحجم المحاصيل المحصودة. ومع الافتقار الكامل لفرص إمدادات المياه والري بشكل كامل ومنتظم ، تصبح العديد من الأراضي التي يمكن أن تحتوي على تربة خصبة غير قابلة للحياة.اقترح علماء قسم الكيمياء في جامعة ولاية فورونيج تغييرًا جذريًا في الوضع. وبدلاً من الماء السائل ، اقترحوا استخدام مادة ماصة حبيبية كثيفة المياه يمكن تطبيقها على التربة مع الأسمدة. عندما تجف التربة ، تبدأ الحبيبات في تصريف المياه إلى التربة إلى المستوى المطلوب من التشبع. إن إدخال تكنولوجيا "المياه الصلبة" ، حسب مؤلفي التطوير ، سيخفض تكلفة الري بمقدار النصف وكمية المياه الكافية لزراعة المحاصيل.
يتم إجراء البحث تحت إشراف علماء من جامعة ولاية فورونيج ، قسم الكيمياء التحليلية (تحت إشراف البروفيسور V.Selemenev) وقسم الكيمياء العامة وغير العضوية (تحت إشراف البروفيسور V.Semenov). البادئ ومدير المشروع هو عميد الجامعة د. Yendovitsky.الفكرة التي اقترحها خبراء فورونيج لها تاريخها الخاص. كان أول من قدم تقنية مماثلة ، ثم أطلق عليها اسم "المطر الثابت" ، هو العالم المكسيكي سيرجيو فيلاسكو. على الرغم من فعاليته ، اتضح أن تكلفة هذا الحل مرتفعة للغاية ، مما حدد عدم ملاءمة تطبيقه العملي. بعد تحليل حدود هذه التقنيات وغيرها من التقنيات الحالية ، اقترح العلماء استخدام طرقهم الخاصة ، والتي سمحت بالحصول على منتج غير مكلف يمكن أن يحل مشكلة الري الفعال بمستوى جديد نوعيًا.كيف تعمل
الدواء عبارة عن حبيبات صغيرة الحجم صغيرة الحجم ، يمكن للكيلوغرام منها تجميع ما يصل إلى 500 لتر من الماء. في هذه الحالة ، يزداد حجم الحبيبات نفسها بمقدار 100 مرة. يعتمد عمل المادة الماصة على خصائص الماء. مرة واحدة في مصفوفة البوليمر ، تشكل المياه روابط مع جدرانها ، والحصول على هياكل الجليد وتثبيت في الماصة. هذه هي النوعية التي تكمن وراء اسم المنتج "المياه الصلبة". مع انخفاض مستوى رطوبة التربة حول الحبيبات أقل من مستوى معين ، فإن الروابط مع كسر المصفوفة وتغير بنية السوائل ، مما يسمح بإطلاقها في التربة.
لبدء الري ، "يزرع" الحقل بواسطة مادة ماصة ويسقى بوفرة بالماء. بعد ذلك ، يبدأ عمل المادة الماصة في الوضع التلقائي ، مما يوفر المستوى المطلوب من الرطوبة للنباتات. عند خفض المستوى إلى ما دون قيمة العتبة ، تعطي الحبيبات التربة كمية غير كافية من الماء. عندما تمطر ، على العكس من ذلك ، يحصلون على الماء إلى أقصى حد من قدراتهم. وفقًا للعلماء ، قد يكون ملء البوليمر بالماء كافيًا لتزويد التربة برطوبة كافية طوال موسم النمو. ميزة إضافية كبيرة هي أن الحبيبات التي اقترحها العلماء لا يتم غسلها من التربة ، مما يجعل من الممكن استخدامها بشكل فعال في الوضع الصحيح لمدة 5 إلى 10 سنوات على التوالي.وأوضح البروفيسور فلاديمير سيليمينيف أن "كمية المواد الماصة التي يتم إدخالها في التربة يتم تحديدها من خلال نوع النباتات المزروعة عليها واحتياجاتها من المياه".ميزة التنمية المحلية
في رأيهم ، إن تطوير العلماء في جامعة فورونيج يفوق نظرائهم الأجانب الحاليين. الميزة الأولى المهمة هي تقريبًا نصف تكلفة المنتج. وبشكل أكثر تحديدًا ، فإن تكلفة 1 كجم من المياه الصلبة "فورونيج" ستكلف 10-12 دولارًا ، بينما يبدأ سعر أفضل العينات الأجنبية من 20 دولارًا وما فوق.هناك ميزة ذات أهمية مماثلة هي قدرة المادة الماصة على تجميع ليس فقط الماء من التربة ، ولكن أيضًا الأسمدة القابلة للذوبان في الماء والعناصر الدقيقة ، والتي تشبع بشكل فعال نظام جذر النباتات بالمغذيات. في الوقت نفسه ، يعد تشبع التربة بالمياه وتمليحها رفقاء متكررين للري التقليدي ، مع تقليل إدخال الحبيبات.إحدى الابتكارات التي جلبها علماء جامعة فورونيج هي قدرة المواد الماصة على عدم التحلل في الشتاء. وهذا يجعل من الممكن استبعاد الإزالة الموسمية "للمياه الصلبة" من التربة ، وهو أمر ذو أهمية خاصة للعديد من المناطق الروسية ذات المناخ القاسي.تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لتكنولوجيا "المياه الصلبة" في كفاءتها الاقتصادية ، التي تتجاوز بشكل كبير كفاءة الري بالتنقيط. قدّر العلماء أن استخدام مادة ماصة يمكن أن يقلل من كمية الرطوبة المستهلكة الكافية لرطوبة التربة المثلى ، مقارنة بالكمية المستهلكة في الري التقليدي بنسبة 50٪. حقيقة أن منتجات حماية النباتات والأسمدة القابلة للذوبان في الماء لا يتم غسلها من التربة تساهم في خفض التكاليف الاقتصادية.أجريت الاختبارات الميدانية للنموذج الأولي في المواقع التجريبية لـ VGAU im. الإمبراطور بيتر الأول بقيادة البروفيسور أليكسي لوكين."الماء الصلب" ، بحسب العلماء ، أداة لا غنى عنها لزراعة المحاصيل في المناطق القاحلة. يمكن لهذه المناطق ، على سبيل المثال ، أن تصبح جنوب منطقة فورونيج ، وفولجوجراد ، وأستراخان ، وما إلى ذلك. إذا كانت توقعات العلماء مبررة ، فإن قيمة التطوير يمكن أن تتجاوز كلًا من المناطق المدرجة والدولة ككل.مصدر
أعزائي القراء ، يسعدنا دائمًا أن نلتقي وننتظرك على صفحات مدونتنا. نحن على استعداد لمواصلة مشاركة أحدث الأخبار ومقالات المراجعة والمنشورات الأخرى معك وسنحاول أن نبذل قصارى جهدنا لجعل الوقت الذي تقضيه معنا مفيدًا لك. وبالطبع لا تنسى الاشتراك في أقسامنا .مقالاتنا وأحداثنا الأخرى Source: https://habr.com/ru/post/ar387343/
All Articles