حاليًا ، الهلاميات المائية هي المواد الواعدة في علم البوليمر والمواد. بسبب خواصها اللينة والشبيهة بالأنسجة ومحتوى الماء العالي ، تحتوي الهلاميات المائية على مجموعة واسعة من التطبيقات ، مثل هندسة الأنسجة وضمادات الجروح. تتميز الهلاميات المائية الزراعية بالثبات الممتاز ، والشفافية العالية ، والتكلفة المنخفضة ، ويمكن استخدامها كركائز لزراعة النباتات.
كركيزة مائية ذات محتوى مائي عالٍ ، تتميز الهلاميات المائية الزراعية بخصائص شبه صلبة فريدة يمكنها توفير الماء والهواء والمواد المغذية للنباتات مباشرة. علاوة على ذلك ، هذاهيدروجيل للنباتاتسهلة الإنتاج والتعديل ، وبأسعار معقولة ، ومستقرة حراريًا ، وقابلة للتحلل الحيوي. لذلك ، يمكن أن يكون ركيزة زراعة نبات جيدة. بالإضافة إلى ذلك ، تتميز الهلاميات المائية بمزايا لا مثيل لها ، خاصة عند مقارنتها بالتربة التقليدية والركائز الخالية من التربة.
ركائز غير مسامية: معظم الهلاميات المائية الزراعية المستخدمة كركائز نباتية غير مسامية. دخان صمغ النبات أو أجار أثناء التبريد كتل جل في حاويات مثل أطباق بتري ، صناديق فوشيا ، أو أنابيب الاختبار. يكون الوسط متجانسًا مع مسام مرئية صغيرة ، وهيكل مسام محدود ، وموصلية هيدروليكية منخفضة التشبع ، وتوزيع موحد لأيونات المغذيات.
ركائز مسامية: يمكن للوسائط المسامية توسيع استخدام نظام الجذر للأكسجين والماء في ظروف غير متجانسة ، وتحفيز الظروف الفسيولوجية النباتية ، وتعزيز نمو النبات. لذلك ، هذه طريقة بسيطة وفعالة للتغلب على قيود الجل غير المسامية. تم استخدام طرق مختلفة لإعداد ركائز الزراعة المسامية.
هيدروجيل زراعيتستخدم ركائز الزراعة بشكل أساسي في سيناريوهين رئيسيين: البحث في بنية الجذر وتفاعلات البيئة الجذرية ، أو تحسين جودة التربة عن طريق الخلط مع ركائز التربة. تستخدم الهلاميات المائية بشكل شائع كركائز مستقلة لدراسات بنية الجذر والبيئة الجذرية ، وبالتالي فهي تحتاج إلى شفافية عالية ، وخواص ميكانيكية قوية ، وثبات ، وإمكانية التحكم ، وبنية مسامية. يجب أن يكون للهلام المائي توافقًا حيويًا وقابلية للتحلل واستجابةً للتحفيز لاستخدامها كمكيفات للتربة.
الهلاميات المائية الزراعية مرشحة مثالية لتعديل التربة بسبب خصائصها العديدة. يساعد المحتوى المائي العالي للمياه والقدرة الفائقة على الامتصاص في تحسين قدرة التربة على الاحتفاظ بالماء. على عكس استخدام الهلاميات المائية كركيزة مستقلة ، تركز الأبحاث حول تعديلات التربة بشكل أكبر على آليات الإطلاق ، حيث يتم استخدام الهلاميات المائية للتحكم في العناصر الغذائية في التربة أو إطلاقها تدريجيًا. تحتوي الهلاميات المائية المستجيبة للتحفيز ، على سبيل المثال ، وحدات في شبكاتها تتفاعل مع المحفزات.
على مدى العقود القليلة الماضية ، تم استخدام الهلاميات المائية الزراعية كواحدة من أهم الأدوات في أبحاث علوم النباتات. يتم استخدامها كركائز لنمو النباتات بسبب فوائدها المتميزة مقارنة بالتربة والزراعة المائية. في الوقت الحالي ، عدد قليل من ركائز زراعة النباتات وظيفية ، ولكن مع تطور مواد هيدروجيل وأساليب البناء ، فإن ركائز زراعة النباتات القائمة على الهيدروجيل لديها القدرة على العمل ، مما يوفر المزيد من الفرص لعلوم النباتات.