Российские исследователи создали способ изучения почв с помощью нанотехнологий. Это открытие сможет помочь ученым узнать особенности всех почв, имеющихся на планете, и их влияние на урожайность.
Для проведения экспериментов объединились сотрудники сразу нескольких крупных российских институтов: Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта, Московского физико-технического института и Почвенного института им. В.В. Докучаева.
Старое и новое
Несколько лет изучение образцов почв происходило с помочью рентгена. Однако даже такой точный способ не давал работникам науки рассмотреть самые маленькие полости и трещины внутри изучаемого объекта.
Оказалось, что из-за маленькой плотности органического вещества в образце компьютерная томография не может их выделить во внутренних полостях почвы. В результате полученные результаты оказывались неверными.
Микроскоп и ионный луч
Чтобы более подробно исследовать почву, ее кусочек покрывали тонким слоем металла. Далее при помощи электронного микроскопа они могли получить подробное изображение ее поверхности.
Далее геофизики делали анализ двумерного среза комка почвы. Для этого они использовали ионный луч, который аккуратно снимает верхний слой частиц и делает двумерный срез.
Полная картина состава образца составляется из данных, которые были получены через микроскоп и с помощью ионного луча. Российские ученые впервые описали пористость почвы на наноуровне.
Чтобы провести этот опыт, исследователи выбрали два типа почв, которые больше всего распространены в России: чернозем и дерново-подзолистую. С помощью томографа ученые узнали размеры пор в земле. Микроскоп показал также часть минеральных составляющих. С помощью ионного луча они также смогли обнаружить участки с органическими веществами и внутри образцов. Свою технологию команда назвала комбинированным методом ИО-СЭМ. Исследователи получили грант на свое изобретение по программе Российского научного фонда.
Что это дает
Полученные данные могут показать, насколько плодородна эта почва, доступность питательных веществ для микроорганизмов и растений, а также способность почвы удерживать и проводить воздух и воду.
Воспользовавшись новым методом, работники сельскохозяйственной отрасли, почвоведы, криминалисты и даже исследователи поверхностей других планет смогут более точно определять тип почвы и ее основные физические и химические характеристики.
