气候变迁导致炎炎夏日的时长,比严寒冷冬还来得长,也导致植物经常面临「渴」死的窘境。有鉴于此,德州大学奥斯汀分校的研究人员们开发一种「智慧土壤」,能让植物更好地保持水分,并且控制养分的释放,最终能够让植物产量增加、减少用水量。
根据统计,全球使用约70%的淡水于农业上,在温带或海洋性气候等区域都已如此,更何况是热带或赤道等水资源稀缺的地区,会更加难以种植农作物及养活人口,于是科学家们研究如何改良土壤,提供种植效率。
被称为「智慧土壤」的原因,是土壤内部添加了一种特殊的「水凝胶」,它能够在夜间吸收水蒸气,白天再释放到植物的根部,而水凝胶中也掺有氯化钙,能够协助养分缓慢释放。
研究团队在测试智慧土壤时,使用10千克的土壤种植植物,接着模拟白天、黑夜循环,在25°C、60%或90%的湿度环境持续12小时的黑夜,并在35°C和30%湿度下模拟白天12小时。结果发现,生长在水凝胶土壤中的植物茎长度增加了138%,所需浇水量减少40%,显著降低频繁灌溉的必要。
近年来,为确保永续生产及水资源管理,不论是联合国粮食及农业组织抑或是各国农业部,都在强调提高灌溉效率,多采用节水技术或推广种植水足迹较低的作物,因为传统的耕作方法,像是灌溉和施肥会使养分吸收效率降低,造成环境污染,甚至是耕地退化。
因此「智慧土壤」的出现,能稍稍减缓现代水资源日益稀缺的问题,同时保证农业作物生长,可说是一举两得。