สหรัฐฯ พัฒนา "ดินอัจฉริยะ" ปลูกพืชโตขึ้น 138% ลดใช้น้ำ 40%

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเท็กซัส ออสติน สหรัฐอเมริกา ได้พัฒนา “ดินอัจฉริยะ (Smart Soil)” ที่สามารถช่วยให้พืชมีความชุ่มชื้นดีขึ้น และควบคุมการปล่อยสารอาหารให้พืชได้ ซึ่งในการทดลองในห้องปฏิบัติการพบว่า สามารถปลูกโดยใช้น้ำน้อยลง แต่พืชยังสามารถเจริญเติบโตได้ดีขึ้น

นักวิจัยได้พัฒนาดินที่มีชื่อ สมาร์ต (Smart) พร้อมกับได้มีการเติมไฮโดรเจล หรือ วัสดุที่สามารถดูดซับและกักเก็บน้ำได้ดี สูตรพิเศษลงไป นอกจากนี้ไฮโดรเจลที่ว่า ยังมีการผสมมีสารอาหารสำคัญของพืชอย่างแคลเซียมคลอไรด์เข้าไปเป็นส่วนประกอบ ทำให้ดินนั้นสามารถทำได้ทั้งดูดซับไอน้ำจากอากาศได้มากขึ้น ปล่อยไอน้ำไปยังราก และเติมสารอาหารให้กับพืชได้ด้วย 

ทีมวิจัยได้ทดสอบในห้องปฏิบัติการ แบ่งการทดลองออกเป็น 2 กลุ่ม กลุ่มแรกปลูกในดินปกติจำนวน 10 กรัม และอีกกลุ่มปลูกในดิน 10 กรัมที่เติมไฮโดรเจล 0.1 กรัมลงไปด้วย จากนั้นได้จำลองสภาพแวดล้อมห้องทดลองให้เป็นกลางวันกลางคืนตามธรรมชาติ โดยในสภาพแวดล้อมจำลองแบบกลางคืนจะมีอุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส ความชื้นสัมพัทธ์ร้อยละ 60 และร้อยละ 90 ส่วนสภาพแวดล้อมจำลองแบบกลางวัน จะมีอุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส และความชื้นสัมพัทธ์ร้อยละ 30

ผลลัพธ์พบว่าพืชที่ปลูกในดินที่มีส่วนผสมของไฮโดรเจล มีความยาวของลำต้นสูงกว่าพืชที่ปลูกในดินปกติมากถึงร้อยละ 138 ที่สำคัญคือรดน้ำเพียงแค่ร้อยละ 40 ของพืชที่ปลูกในดินปกติเท่านั้น

กุ้ยฮวา หยู (Guihua Yu) ศาสตราจารย์ด้านวัสดุศาสตร์ หนึ่งในทีมวิจัยกล่าวว่านวัตกรรมนี้ยังสามารถนำไปใช้ในสภาพอากาศที่หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นพื้นที่เขตอบอุ่น หรือพื้นที่แห้งแล้ง

นวัตกรรมนี้นับว่าเป็นอีกหนึ่งความก้าวหน้าของเทคโนโลยีทางการเกษตร และคาดว่าจะเข้ามาแก้ไขปัญหาเรื่องความมั่นคงทางอาหารได้ เนื่องจากปัจจุบันประชากรโลกเพิ่มขึ้น และกำลังประสบปัญหาขาดแคลนน้ำ อีกทั้งการประเมินจากองค์การยูเนสโก (UNESCO) พบว่าประมาณร้อยละ 70 ของน้ำจืดที่ถูกใช้ไปทั่วโลก ใช้ไปเพื่อการเกษตร ดังนั้นในพื้นที่ที่มีปัญหาขาดแคลนน้ำ การทำการเกษตรเพื่อเลี้ยงประชากรจึงเป็นเรื่องที่ยากขึ้น

กุ้ยฮวา หยู กล่าวอีกว่า “โลกกำลังประสบปัญหาขาดแคลนน้ำ ขณะเดียวกันประชากรโลกก็เพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลกระทบต่อความมั่นคงทางอาหาร ดังนั้นไฮโดรเจลใหม่นี้ จะทำให้การเกษตรมีศักยภาพมากขึ้น เพื่อตอบสนองต่อปัญหาการขาดแคลนน้ำ และทำให้พืชดูดซึมสารอาหารได้ดียิ่งขึ้นในการทำเกษตรกรรมที่ยั่งยืนสมัยใหม่”

หลังจากทดลองในห้องปฏิบัติแล้ว ทีมนักวิจัยวางแผนที่จะพัฒนาสารอาหารสูตรอื่น ๆ รวมถึงนำไปทดลองปลูกในสภาพแวดล้อมแบบปกติด้วย

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสาร ACS Materials Letters ฉบับวันที่ 3 กรกฎาคม 2024

ที่มาข้อมูล Cockrell.Utexas, NewAtlas, Pubs

ที่มารูปภาพ Cockrell.Utexas, Freepik