Сладкие соединения помогают удерживать воду в сухой почве

Органический материал, добавляемый корнями растений и микробами, служит питательной "конфетой" для почвы. В буквальном смысле. Высвобождаемые клеточные сахара укрепляют удержание воды и питательных веществ, а также поддерживают пористую структуру земли, согласно новому исследованию Корнеллского университета, опубликованному в журнале Advances in Water Resources.

Ученые изучили вычислительные симуляции и провели эксперименты, чтобы раскрыть эффекты и поведение глюкозы в глинистой почве, а именно в минеральных нанопорах. Работа углубилась в химические процессы, способствующие созданию благоприятных водных ловушек в почвенных трещинах. Было обнаружено, что глюкоза помогает сохранять почву влажной, химически улавливая молекулы воды и питательные металлы в нанопоровом пространстве. Эта улавливающая способность позволяет минеральным нанопорам оставаться открытыми и более эффективно поглощать воду.

Это исследование важно, поскольку объясняет, как корни растений и почвенные микробы выделяют сахара, которые помогают поддерживать влажность вокруг них и, в свою очередь, справляться с засушливыми условиями. Ранее было неизвестно, как повсеместное присутствие простых органических веществ, таких как выделяемые сахара, влияет на гидродинамику почвы. Исследование также показало, как глюкоза увеличивает иммобилизацию питательных солей в почве, одновременно улучшая удержание влаги.

"Понимание того, как сахара и родственные молекулы влияют на гидродинамику в почвах, может дать дополнительное представление об управлении удержанием воды в почвах, подверженных засухе", — сказала ведущий автор Людмила Аристильд, доцент кафедры биологической и экологической инженерии. Она сравнила процесс с губкой: "Глюкоза сохраняет поровое пространство доступным и пригодным для поддержания влаги в почвенных трещинах, подобно тому, как небольшое количество воды сохраняет губку влажной".