「智慧土壤」讓產量增加138%!竟會自動灌溉、施肥

氣候變遷導致水資源匱乏,智慧土壤的出現使作物產量增加,並減少用水量。(圖片來源/PEXELS)

氣候變遷導致炎炎夏日的時長,比嚴寒冷冬還來得長,也導致植物經常面臨「渴」死的窘境。有鑑於此,德州大學奧斯汀分校的研究人員們開發一種「智慧土壤」,能讓植物更好地保持水分,並且控制養分的釋放,最終能夠讓植物產量增加、減少用水量。

根據統計,全球使用約70%的淡水於農業上,在溫帶或海洋性氣候等區域都已如此,更何況是熱帶或赤道等水資源稀缺的地區,會更加難以種植農作物及養活人口,於是科學家們研究如何改良土壤,提供種植效率。

被稱爲「智慧土壤」的原因,是土壤內部添加了一種特殊的「水凝膠」,它能夠在夜間吸收水蒸氣,白天再釋放到植物的根部,而水凝膠中也摻有氯化鈣,能夠協助養分緩慢釋放。

研究團隊在測試智慧土壤時,使用10公克的土壤種植植物,接着模擬白天、黑夜循環,在25°C、60%或90%的溼度環境持續12小時的黑夜,並在35°C和30% 溼度下模擬白天12小時。結果發現,生長在水凝膠土壤中的植物莖長度增加了138%,所需澆水量減少40%,顯著降低頻繁灌溉的必要。

近年來,爲確保永續生產及水資源管理,不論是聯合國糧食及農業組織抑或是各國農業部,都在強調提高灌溉效率,多采用節水技術或推廣種植水足跡較低的作物,因爲傳統的耕作方法,像是灌溉和施肥會使養分吸收效率降低,造成環境污染,甚至是耕地退化。

因此「智慧土壤」的出現,能稍稍減緩現代水資源日益稀缺的問題,同時保證農業作物生長,可說是一舉兩得。