Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Công nghệ giữ nước mới xóa tan cơn khát của cây trồng trong các điều kiện khô hạn (05/02/2013)

Do tình trạng biến đổi khí hậu được dự báo sẽ làm tăng mức độ khắc nghiệt và tần suất các đợt hạn hán ở nhiều nơi trên thế giới, việc bảo tồn nước là mối quan tâm lớn. Công nghệ giữ nước mới do Trường Đại học Michigan, Hoa Kỳ phát triển, có thể giúp làm tan cơ khát của các cây trồng khô hạn, đồng thời sử dụng ít nước, không chỉ cho phép đối phó với hạn hán hiệu quả hơn mà còn tăng sản lượng cây trồng ở các vùng sâu, vùng xa.

Đất cát thô ở các vùng khô cằn và bán khô cằn có các khe rộng để hút khối lượng lớn nước mưa. Tuy nhiên, chúng giữ lại gần 20% nước trong vùng rễ nằm giữa mặt đất và độ sâu 60-70 cm, làm mất các dưỡng chất và các hóa chất khác vào trong nước ngầm khi nước rút.

Công nghệ mới giữ nước dưới bề mặt sắp đặt một cách chiến lược các màng chắn nước bằng polyethylene dưới đất ở các độ sâu khác nhau. Các màng nước linh hoạt này cho phép tăng tối đa khả năng giữ nước và cung cấp không gian cho sự sinh trưởng của rễ.

Các màng này được lắp đặt bằng cách sử dụng một thiết bị lắp đặt rào chắn thiết kế đặc biệt (BID), giữ nước trong nước ở độ sâu từ 70-100 cm, được cho là tiềm năng tăng hiệu quả giữ nước tới 20 lần. Nhờ khoảng cách thích hợp của các màng, lượng nước mưa thừa cũng sẽ chảy đi.

Ngoài tiết kiệm nước, các màng chắn còn hứa hẹn cắt giảm chi phí phân bón và giảm ô nhiễm nước ngầm do các hóa chất nông nghiệp. Việc lắp đặt các rào chắn bằng polyethylene được thực hiện nhanh hơn và cần ít nhân công hơn so với các rào chắn bằng nhựa đường, mà còn bền hơn với tuổi thọ ít nhất đạt 40 năm.

Các thử nghiệm với mẫu mới được thực hiện trong các điều kiện hạn hán tạo ra sản lượng dưa chuột hơn 145% so với các khu vực không có màng chắn và còn làm tăng sản lượng ngô lên 174%. Ngoài các cây trồng nông nghiệp, công nghệ mới có thể được áp dụng để tăng sản lượng nguyên liệu sinh khối xenlulô dùng sản xuất nhiên liệu được trồng ở các vùng sâu, vùng xa.

Alvin Smucker, một trong các tác giả nghiên cứu cho rằng công nghệ có tiềm năng làm thay đổi cuộc sống và cảnh quan khu vực ở trong nước và trên phạm vi quốc tế nơi đất cát có độ thấm nước cao bị cấm sử dụng cho sản xuất lương thực bền vững. Các màng giữ nước làm giảm khối lượng nước tưới bổ sung, bảo vệ các nguồn cung cấp nước ngầm để uống và cho phép sử dụng hiệu quả hơn và kiểm soát phân bón cũng như thuốc bảo vệ thực vật. 

Các nhà khoa học đang phối hợp với phòng thương mại và công nghệ thuộc Đại học Michigan để thương mại hóa công nghệ.

Nguồn: NASATI (N.P.D - Theo Gizmag, 1/2013)