Архив рубрики ~Лента новостей~

Ученые выяснили, каким образом почва удерживает влагу

Ученые выяснили, каким образом почва удерживает влагу

Фермеры и садоводы давно заметили: добавление в почву органических веществ заметно улучшает её способность сохранять влагу. Теперь учёные из Северо-Западного университета выяснили, как это происходит на молекулярном уровне. Оказалось, что углеводы, содержащиеся в растениях и микроорганизмах, работают как своеобразный клей, связывая органику и почвенные минералы с помощью воды. Эти микроскопические мостики удерживают влагу даже в условиях экстремальной засухи, что может быть важно не только для сельского хозяйства, но и для понимания процессов на других планетах.

Ученые выяснили, каким образом почва удерживает влагу

Фото из открытых источников / © GigaChat

В ходе исследования, результаты которого опубликованы в журнале PNAS Nexus, учёные объединили глинистый минерал смектит с тремя углеводами: глюкозой, амилозой и амилопектином. Глюкоза — простой сахар, а амилоза и амилопектин — сложные полимеры на основе крахмала. 

«Мы выбрали углеводы, потому что они распространены повсеместно, — поясняет доцент Людмила Аристильда из Северо-Западного университета. — Целлюлоза, самый распространённый биополимер на Земле, состоит из глюкозы, а растения и микробы выделяют в почву различные углеводы — от простых до сложных».

Используя молекулярное моделирование и лабораторные эксперименты, исследователи обнаружили, что ключевую роль в удержании воды играют водородные связи. Молекулы воды одновременно связываются с поверхностью глины и углеводами, образуя устойчивые водные мостики. Это снижает скорость испарения и позволяет почве дольше оставаться влажной даже в засушливых условиях. 

«Когда молекула воды удерживается за счёт водородной связи с углеводом и минералом, она застревает между ними и обладает высокой энергией связи», — отмечает Аристильда.

Эксперименты показали, что в присутствии сложных углеводных полимеров глина удерживает воду в пять раз прочнее, чем без них. Кроме того, структура углеводов препятствует схлопыванию наноразмерных пор глины при высыхании, что дополнительно способствует сохранению влаги.

Полученные результаты могут быть полезны не только для земного сельского хозяйства, но и для изучения других планет. 

«Мы хотели понять, как почва на Земле удерживает влагу, но обнаруженные механизмы могут помочь и в исследовании внеземных сред», — говорит Аристильда. 

Это открытие может пролить свет на то, как вода сохранялась в горных породах на Марсе и в метеоритах миллиарды лет.

Источник

Оцените материал:

Поделиться
Понравилась статья? Расскажите другим
ВКонтакте
Читайте также
Новости робототехники Телеуправляемый андроид Unitree G1 прооперировал свиней. Им лапароскопически удалили желчный пузырь Новости робототехники Weave Robotics запускает Айзека, своего первого представителя робота-гуманоида Новости робототехники Страх перед человекоподобными роботами подтолкнул рабочих к забастовке на автомобильном заводе Hyundai. Новости робототехники Основатель Максимо рассказывает, как робототехника строит строительство солнечной энергетики. Архив рубрики ~Обо всем~ Астрономы нашли кандидата в самый далекий галактический бар. Он существовал спустя почти 1,2 миллиарда лет после Большого Взрыва Новости робототехники По заключению Национального совета по безопасности на транспорте (NTSB), водитель Tesla, который объяснил аварию тем, что автопилот нажал на педаль газа на 100%. Новости робототехники Mondo Robotics представляет собой Beni, вездеходного робота с электрической розеткой и искусственным интеллектом для потребителей. Архив рубрики ~Обо всем~ «Парачастицы» могут стать представителями третьего царства квантовых частиц Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Нейросеть обучили подсчету и оценке качества семян Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ «Комендантский час» на соцсети для подростков 16-17 лет хотят ввести… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ В Южной Корее создадут бесплатного ИИ-бота для всех граждан. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ В США 73% технических вакансий требуют навыков работы с ИИ,… Архив рубрики ~Обо всем~ Компания SpaceX внезапно прервала второй запуск Starship V3 после запуска двигателя. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Samsung хочет обучать ИИ на данных здоровья Новости робототехники Телеуправляемый андроид Unitree G1 прооперировал свиней. Им лапароскопически удалили желчный пузырь Новости робототехники Weave Robotics запускает Айзека, своего первого представителя робота-гуманоида Новости робототехники Страх перед человекоподобными роботами подтолкнул рабочих к забастовке на автомобильном заводе Hyundai. Новости робототехники Основатель Максимо рассказывает, как робототехника строит строительство солнечной энергетики. Архив рубрики ~Обо всем~ Астрономы нашли кандидата в самый далекий галактический бар. Он существовал спустя почти 1,2 миллиарда лет после Большого Взрыва Новости робототехники По заключению Национального совета по безопасности на транспорте (NTSB), водитель Tesla, который объяснил аварию тем, что автопилот нажал на педаль газа на 100%. Новости робототехники Mondo Robotics представляет собой Beni, вездеходного робота с электрической розеткой и искусственным интеллектом для потребителей. Архив рубрики ~Обо всем~ «Парачастицы» могут стать представителями третьего царства квантовых частиц Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Нейросеть обучили подсчету и оценке качества семян Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ «Комендантский час» на соцсети для подростков 16-17 лет хотят ввести… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ В Южной Корее создадут бесплатного ИИ-бота для всех граждан. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ В США 73% технических вакансий требуют навыков работы с ИИ,… Архив рубрики ~Обо всем~ Компания SpaceX внезапно прервала второй запуск Starship V3 после запуска двигателя. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Samsung хочет обучать ИИ на данных здоровья

Оставить комментарий