Tưới nước và bón phân cho cây trồng để cung cấp đủ lương thực cho thế giới đang thay đổi là thách thức lớn trong nông nghiệp. Các nhà khoa học tại Đại học Texas ở Austin đã phát triển loại đất “thông minh” có thể giữ cho cây trồng giữ nước tốt hơn và cung cấp lượng chất dinh dưỡng được kiểm soát. Trong các thử nghiệm, nó đã cải thiện đáng kể sự phát triển của cây trồng trong khi sử dụng ít nước hơn nhiều.

Người ta ước tính rằng khoảng 70% lượng nước ngọt sử dụng trên thế giới dành cho nông nghiệp. Điều này có nghĩa là ở những khu vực khan hiếm nước hơn, việc trồng trọt và nuôi sống dân số có thể khó khăn, vì vậy các nhà khoa học đang nghiên cứu cách để tăng hiệu quả.

Một loại "đất thông minh" mới được truyền hydrogel cho phép cây trồng phát triển lớn hơn với ít nước hơn.

Dựa trên những nghiên cứu trước đó, nghiên cứu mới đánh dấu bước tiến tốt theo hướng đó. Đất có được tên gọi là "thông minh" nhờ bổ sung một loại hydrogel được pha chế đặc biệt, có tác dụng hấp thụ nhiều hơi nước hơn từ không khí vào ban đêm, sau đó giải phóng vào rễ cây vào ban ngày. Việc kết hợp canxi clorua vào hydrogel cũng cung cấp quá trình giải phóng chậm chất dinh dưỡng quan trọng này.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm “đất thông minh” mới trong phòng thí nghiệm, trồng cây trong 10 gam đất, một số bao gồm 0,1 gam hydrogel. Một chu kỳ ngày/đêm đã được mô phỏng, với 12 giờ bóng tối ở 25 °C (77 °F) và độ ẩm tương đối 60% hoặc 90%, tiếp theo là 12 giờ ánh sáng mặt trời mô phỏng ở 35 °C (95 °F) và độ ẩm 30%. Quả thực, cây trồng trong đất hydrogel đã tăng chiều dài thân lên 138% so với nhóm đối chứng. Điều quan trọng là cây trồng trong hydrogel đã đạt được điều này ngay cả khi chỉ cần tưới nước trực tiếp ít hơn 40%.

"Tình trạng thiếu nước toàn cầu cùng dân số ngày càng tăng có tác động ngay lập tức đến an ninh lương thực, loại hydrogel mới này cung cấp giải pháp đầy hứa hẹn để đáp ứng nhu cầu cấp thiết về tình trạng thiếu nước và hấp thụ chất dinh dưỡng hiệu quả trong nền nông nghiệp bền vững hiện đại", Guihua Yu, tác giả nghiên cứu cho biết.

Trong tương lai, nhóm nghiên cứu có kế hoạch thử kết hợp các loại phân bón khác và tiến hành các thí nghiệm thực địa dài hạn hơn.