Песок с восковым покрытием дольше сохраняет почву влажной и повышает урожайность в засушливых регионах

Выращивать растения в сухих и жарких регионах сложно, потому что почва быстро высыхает. Фермеры в аридных и семиаридных зонах используют для орошения подземные сети труб и покрывают грунт пластиковыми листами, но это дорого и создает отходы. Исследователи, сообщающие в ACS Agricultural Science & Technology, разработали простое биоразлагаемое почвенное покрытие — песок с восковым покрытием, которое сохраняет влагу в почве и повышает урожайность.

Орошение в засушливых регионах быстро истощает водные ресурсы, а песчаная почва плохо удерживает влагу. Повысить эффективность полива можно, замедлив испарение воды из почвы. Ранее было показано, что почвенные покрытия, такие как пластиковые листы и наноматериалы, замедляют испарение и улучшают рост растений. Однако они могут выделять в почву нежелательные соединения. Некоторые растения и животные естественным образом производят восковые вещества, улавливающие воду из тумана или конденсата. Вдохновившись природой, Химаншу Мишра и коллеги решили проверить, может ли покрытие песка воском создать экологически безопасное покрытие для контроля испарения из почвы.

Для экспериментов исследователи выбрали очищенный парафиновый воск — биоразлагаемое вещество, доступное в больших количествах. Они растворили воск в гексане и залили этим раствором кварцевый песок. После испарения растворителя на песчинках осталось покрытие из воска толщиной около 20 нм.

При нанесении тонкого слоя такого песка на открытом поле в Саудовской Аравии потери влаги из почвы снизились на 50–80%. Полевые испытания показали, что томаты, ячмень и пшеница, замульчированные новым материалом, дали значительно больше плодов и зерна, чем растения на непокрытой почве. Кроме того, микробное сообщество в ризосфере и почве не пострадало от восковой мульчи, которая могла служить пищей для некоторых микробов.

Эта простая технология, вдохновленная природой, может сделать использование воды более эффективным в засушливых регионах.