Kann das von den Wissenschaftlern der Voronezh State University geschaffene „feste Wasser“ das Problem der Dürre lösen?
Willkommen auf den iCover- Blog- Seiten ! Wasserknappheit, die zu Dürre führt, ist in vielen Ländern und Regionen des Planeten ein Problem. Eine unzureichende Bodenbewässerung ist wiederum einer der Schlüsselfaktoren, die sich direkt auf die Fruchtbarkeit, Qualität und das Volumen der geernteten Pflanzen auswirken. Und da es an Möglichkeiten für eine vollständige und regelmäßige Wasserversorgung und Bewässerung mangelt, werden viele Gebiete mit potenziell fruchtbaren Böden unrentabel.Wissenschaftler des Instituts für Chemie der Staatlichen Universität Woronesch schlugen eine drastische Änderung der Situation vor. Anstelle von flüssigem Wasser wurde die Verwendung eines speziellen wasserintensiven körnigen Sorptionsmittels vorgeschlagen, das zusammen mit Düngemitteln auf den Boden aufgetragen werden kann. Während der Boden trocknet, beginnt das Granulat, Wasser bis zur gewünschten Sättigung in den Boden abzuleiten. Die Einführung der Technologie "Festes Wasser" wird nach Ansicht der Autoren der Entwicklung die Kosten für die Bewässerung und die für den Anbau von Pflanzen ausreichende Wassermenge halbieren.
Die Studien werden unter Anleitung von Wissenschaftlern der Staatlichen Universität Woronesch des Instituts für Analytische Chemie (unter der Leitung von Professor V. Selemenev) und des Instituts für Allgemeine und Anorganische Chemie (unter der Leitung von Professor V. Semenov) durchgeführt. Der Initiator und Projektmanager ist der Rektor der Universität –D. Yendovitsky.Die von Voronezh-Experten vorgeschlagene Idee hat ihre eigene Geschichte. Der mexikanische Wissenschaftler Sergio Velasco bot als erster eine ähnliche Technologie an, die damals als „Solid Rain“ bezeichnet wurde. Bei aller Wirksamkeit erwiesen sich die Kosten einer solchen Lösung als sehr hoch, was die Unangemessenheit ihrer praktischen Anwendung feststellte. Nach der Analyse der Grenzen dieser und anderer bestehender Technologien schlugen die Wissenschaftler vor, ihre eigenen Methoden zu verwenden, um ein kostengünstiges Produkt zu erhalten, mit dem das Problem der effektiven Bewässerung auf einem qualitativ neuen Niveau gelöst werden kann.Wie es funktioniert
Das Medikament ist ein kompaktes, kleines Granulat, von dem ein Kilogramm bis zu 500 Liter Wasser ansammeln kann. In diesem Fall erhöht sich das Volumen des Granulats selbst um das 100-fache. Die Wirkung des Sorptionsmittels basiert auf den Eigenschaften von Wasser. In der Polymermatrix bildet Wasser Bindungen mit seinen Wänden, nimmt Eisstrukturen auf und fixiert sich im Sorptionsmittel. Es ist diese Qualität, die dem Namen des Produkts „Festes Wasser“ zugrunde liegt. Bei einer Abnahme des Bodenfeuchtigkeitsniveaus um das Granulat unter ein bestimmtes Niveau brechen die Bindungen mit der Matrix und die Flüssigkeitsstruktur ändert sich, wodurch es in den Boden freigesetzt werden kann.
Um die Bewässerung zu starten, wird das Feld mit einem Sorptionsmittel „gesät“ und reichlich mit Wasser bewässert. Danach beginnt das Sorptionsmittel im automatischen Modus zu arbeiten und liefert den Pflanzen das erforderliche Feuchtigkeitsniveau. Wenn das Niveau unter den Schwellenwert gesenkt wird, geben die Körnchen dem Boden eine unzureichende Menge Wasser. Wenn es dagegen regnet, bekommen sie Wasser so gut wie möglich. Laut Wissenschaftlern kann eine einzige Füllung des Polymers mit Wasser ausreichen, um den Boden während der gesamten Vegetationsperiode mit ausreichender Feuchtigkeit zu versorgen. Ein großes Plus ist, dass das von Wissenschaftlern vorgeschlagene Granulat nicht aus dem Boden ausgewaschen wird, was es ermöglicht, es 5 bis 10 Jahre hintereinander effektiv im richtigen Modus zu verwenden.„Die Menge des in den Boden eingebrachten Sorptionsmittels wird von der Art der darauf angebauten Pflanzen und ihrem Wasserbedarf bestimmt“, erklärte Professor Vladimir Selemenev.Der Vorteil der häuslichen Entwicklung
Die Entwicklung von Wissenschaftlern an der Woronesch-Universität ist ihrer Meinung nach den bestehenden ausländischen Kollegen überlegen. Der erste wesentliche Vorteil ist fast die Hälfte der Produktkosten. Insbesondere kosten die Kosten für 1 kg festes Wasser „Voronezh“ 10 bis 12 USD, während der Preis für die besten ausländischen Proben bei 20 USD und mehr beginnt.Ein ebenso bedeutender Vorteil ist die Fähigkeit des Sorptionsmittels, nicht nur Wasser aus dem Boden, sondern auch wasserlösliche Düngemittel und Mikroelemente anzusammeln, wodurch das Wurzelsystem von Pflanzen effektiv mit Nährstoffen gesättigt wird. Gleichzeitig sind Staunässe und Versalzung des Bodens häufige Satelliten der traditionellen Bewässerung, wenn das Hinzufügen von Granulat minimiert wird.Eine der Innovationen der Wissenschaftler der Universität Woronesch ist die Fähigkeit ihres Sorptionsmittels, im Winter nicht zu verfallen. Dies ermöglicht es, die saisonale Entfernung von „festem Wasser“ aus dem Boden auszuschließen, was für viele russische Regionen mit einem rauen Klima von besonderer Bedeutung ist.Ein wesentlicher Vorteil der „Festwasser“ -Technologie ist ihre Wirtschaftlichkeit, die die Effizienz der Tropfbewässerung deutlich übertrifft. Wissenschaftler haben geschätzt, dass die Verwendung eines Sorptionsmittels den Feuchtigkeitsverbrauch, der für eine optimale Bodenfeuchtigkeit ausreicht, im Vergleich zum Verbrauch bei der herkömmlichen Bewässerung um 50% reduzieren kann. Die Tatsache, dass Pflanzenschutzmittel und wasserlösliche Düngemittel nicht aus dem Boden ausgewaschen werden, trägt zu niedrigeren wirtschaftlichen Kosten bei.Feldversuche des Prototyps wurden an den Versuchsstandorten der VGAU im durchgeführt. Kaiser Peter I. unter der Leitung von Professor Alexei Lukin.Laut Wissenschaftlern ist „festes Wasser“ ein unverzichtbares Werkzeug für den Anbau von Pflanzen in ariden Regionen. Solche Regionen können beispielsweise der Süden der Regionen Woronesch, Wolgograd und Astrachan usw. werden. Wenn die Prognosen der Wissenschaftler gerechtfertigt sind, kann der Wert der Entwicklung sehr wohl über den Rahmen dieser Regionen und des gesamten Landes hinausgehen.Quelle
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