Cải thiện năng suất cây trồng ở những vùng khô hạn bằng đất phủ sáp

Những vùng khô, nóng là những nơi khó trồng cây vì đất khô nhanh. Do đó, nông dân ở các vùng khô hạn và bán khô hạn sử dụng cách tưới bằng các mạng lưới ống phun nước được chôn vùi và phủ các tấm nhựa lên mặt đất. Tuy nhiên, tấm nhựa có chi phí cao và tạo ra chất thải. Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một lớp phủ mặt đất đơn giản, có thể phân hủy sinh học - cát phủ sáp - giữ cho đất luôn ẩm ướt và tăng năng suất cây trồng.

Để tưới cho cây trồng, nông dân thường lấy nước từ các đường nước gần đó hoặc các tầng chứa nước ngầm. Những nguồn cung cấp này có thể bị cạn kiệt nhanh chóng khi trồng cây ở những vùng khô cằn, nơi đất chủ yếu là cát và không thể giữ nước tốt. Một cách để cải thiện hiệu quả của nước được tưới là đảm bảo nó ở trong đất đủ lâu để rễ cây có thể hấp thụ. Các nghiên cứu trước đây cho thấy các hàng rào che phủ mặt đất, chẳng hạn như tấm nhựa và vật liệu nano, có thể làm chậm quá trình bay hơi và tăng cường sự phát triển của cây trồng và năng suất cây trồng. Tuy nhiên, cả hai vật liệu này đều có thể làm rò rỉ các hợp chất không mong muốn vào đất với các tác động lâu dài chưa lường trước được. Một số loài thực vật và động vật tự nhiên sản sinh ra các chất sáp có tác dụng giữ nước và đọng lại nước từ sương mù hoặc ngưng tụ để chúng có thể tiếp cận các nguồn ẩm này. Lấy cảm hứng từ thiên nhiên, nhà khoa học Himanshu Mishra và các đồng nghiệp muốn xem liệu họ có thể phủ cát bằng sáp, tạo ra lớp phủ mặt đất lành tính với môi trường để kiểm soát sự bốc hơi của đất hay không.

Các nhà nghiên cứu đã chọn sáp parafin tinh khiết, một chất có thể phân hủy sinh học có sẵn với số lượng lớn. Đầu tiên, các nhà nghiên cứu hòa tan sáp trong hexan và đổ cát silica vào hỗn hợp. Khi dung môi bay hơi, một lớp sáp dày 20 nm được để lại trên các hạt. Khi nhóm nghiên cứu áp dụng lớp cát phủ sáp mỏng trên một cánh đồng trống ở Ả Rập Xê Út, khả năng bay hơi của đất đã giảm tới 50 - 80%. Các thử nghiệm trên đồng ruộng cho thấy cây cà chua, lúa mạch và lúa mì được phủ lớp vật liệu mới này tạo ra nhiều quả và hạt hơn đáng kể so với những cây trồng trên đất không có mái che. Ngoài ra, cộng đồng vi sinh vật xung quanh rễ cây và trong đất không bị tác động tiêu cực bởi lớp sáp phủ, có thể hoạt động như một nguồn thức ăn cho một số vi sinh vật. Các nhà nghiên cứu cho biết, công nghệ lấy cảm hứng từ thiên nhiên đơn giản này có thể làm cho việc sử dụng nước hiệu quả hơn ở những vùng khô cằn.

Nghiên cứu đăng tải báo cáo trên tạp chí ACS Agricultural Science & Technology../.

Nguồn: MH (Theo EurekAlert)