Dykumų ir smėlingų dirvožemių ūkininkams laistyti neužtenka: vanduo greitai nuteka pro smėlio grūdelių tarpus, o vėjas išnešioja birų paviršių. Dėl to augalų šaknys greitai išdžiūsta, o dirvožemis praranda stabilumą.
Naujas tyrimas parodė, kad smėlį galima sutvirtinti biologiškai, naudojant bakterijų ir grybų pagaminamus pluoštus. Mokslininkai laboratorijoje išbandė du metodus, kurie leido smėliui ilgiau sulaikyti vandenį ir lėčiau jį praleisti.
Kaip veikia gyvas smėlis
Pirmuoju metodu mikroorganizmai buvo auginami tiesiog smėlyje, kad jų gaminami pluoštai sujungtų grūdelius į tvirtesnę struktūrą. Tyrėjai naudojo celiuliozę gaminančią bakteriją Komagataeibacter medellinensis ir dvi grybo Schizophyllum commune atmainas.
Bandymuose bakterijų suformuotas tinklas pasirodė tvirtesnis už grybų sukurtą struktūrą. Per maždaug 7 dienas suformuotas kelių centimetrų aukščio smėlio stulpelis išlaikė formą ir nesubyrėjo net įdėtas į vandenį.
Antruoju metodu mokslininkai iš anksto išaugino plonas bakterinės celiuliozės plėveles ir įterpė jas tarp smėlio sluoksnių. Tokios plėvelės veikė kaip armuojantis sluoksnis, kuris paskirsto apkrovą ir mažina vandens pratekėjimą.
Ką parodė matavimai
Vandens pralaidumo bandymuose smėlis su mikroorganizmų pluoštais vandenį praleido maždaug 6 kartus lėčiau nei neapdorotas smėlis. Įterpta celiuliozės plėvelė laboratorijoje pralaidumą sumažino dar ryškiau, iki maždaug 28 kartų.
Mokslininkai taip pat vertino, kiek vandens toks smėlis gali sulaikyti. Smėlyje, kur pluoštai buvo išauginti tiesiog tarp grūdelių, vandens kiekis pakilo nuo maždaug 20,2 proc. iki 25,5 proc., nors patys autoriai šį pokytį įvardijo kaip palyginti nedidelį.
Kodėl tai svarbu ir kas dar neaišku
Tyrėjų teigimu, biologiškai suformuotas rišantis tinklas galėtų tapti suyrančia alternatyva daliai sintetinių medžiagų, naudojamų dirvožemiui stabilizuoti. Teoriškai tvirtesnis paviršius taip pat gali mažinti vėjo eroziją, nors šiame darbe dulkių ir dalelių išnešiojimas nebuvo tiesiogiai matuotas.
„Taip galime į smėlį įnešti organinės medžiagos ir vandens bei jį šiek tiek stabilizuoti“, – sakė Empa Celiuliozės ir medienos medžiagų laboratorijos vadovas Gustavas Nyström.
Vis dėlto tai kol kas laboratorinis sprendimas, kuriam reikėjo kontroliuojamų sąlygų, maistinių medžiagų ir deguonies. Tyrėjai pripažino, kad mikroorganizmų augimas smėlio stulpelyje buvo netolygus, o viršutinė dalis susiformavo gerokai silpnesnė.
Dar neatsakyta, kaip tokia medžiaga elgtųsi realiame lauke per karščius, su dideliais temperatūrų svyravimais ir druskingu vandeniu, taip pat kiek ilgai išliktų jos poveikis. Bandymuose taip pat nebuvo vertintas tiesioginis poveikis augalų augimui ir derliui, todėl praktinė nauda ūkiams dar turės būti patikrinta lauko sąlygomis.
Tyrimo autoriai nurodė, kad dėl šios technologijos yra pateikta patentinė paraiška. Tai rodo komercinį potencialą, tačiau taip pat reiškia, kad artimiausiu metu gali vykti tolesni bandymai, siekiant sprendimą pritaikyti masteliui ir realioms dykumų žemdirbystės reikmėms.
Leave a Reply