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“自行浇水的土壤”或引发农业革命

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参考消息网11月6日报道美国得克萨斯大学奥斯汀校区的工程师们研发的一种新型土壤可以从空气中抽取水分并输送给植物。这有可能将全球可耕种农田的版图扩大至条件恶劣的地方，并在干旱加剧的情况下减少农业用水。

美国每日科学网站11月2日报道，根据发表在《美国化学学会材料快报》上的论文，这种大气水灌溉系统使用超级吸水凝胶从空气中吸取水分。当土壤达到一定温度时，凝胶会释放水分供植物使用。在土壤向植物提供水分时，其中一部分水会回到空气中，增加空气湿度，使收获周期更易于持续。

该校机械工程系材料科学副教授余桂华说：“由于资源越来越稀缺，在难以建立灌溉和电力系统的地区，发展独立农业对于把农作物耕种从复杂的供水链中解放出来至关重要。”

研究指出，每克土壤可以提取大约3至4克水。根据作物的不同，大约0.1到1千克的土壤提供的水足以灌溉大约1平方米的农田。在凉爽、潮湿的夜间，土壤中的凝胶从空气中吸取水分。在白天，来自太阳的热能激活含水凝胶，将水分释放到土壤中。

研究小组在该校工程学院教学楼的屋顶对这种土壤进行了试验。他们发现，与干旱地区的沙土相比，水凝胶土壤能够更好地保持水分，而且在这种土壤中生长的植物所需要的水也少得多。

在为期四周的试验中，研究小组发现，水凝胶土壤保持了最初含水量的约40%。相比之下，沙土在仅仅一周后就只剩下20%的水了。

在另一项试验中，研究小组在两种土壤中都种植了萝卜。除了为确保植物生根的第一轮浇水外，水凝胶土壤中的萝卜没有进行任何灌溉，但存活时间都超过了14天。沙土中的萝卜在头四天浇过几次水，但在最初的灌溉期过后，存活时间都不超过两天。

余桂华研究小组的博士后研究员赵飞（音）说：“大多数土壤都足以支持植物生长。主要的限制因素是水。因此我们希望培育出一种能够从环境空气中获取水的土壤。”

这种抽水土壤是余桂华团队两年多来在研技术的首次大规模应用。去年，该研究小组利用类似“超级海绵”的凝胶聚合物，从环境空气中提取大量水，对其进行清洁，并利用太阳能迅速将其释放。

研究人员还展望了这项技术的其他应用场景。它可以用于冷却太阳能电池板和数据中心，还可以扩大饮用水的供应。

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文章来源：《土壤》网址: http://www.trqks.cn/zonghexinwen/2020/1107/744.html