In questa foto, un ricercatore della scuola media raccoglie campioni di carbonato di calcio per i test. Credito:David C. Weindorf.
I produttori a volte affrontano sfide che vanno in profondità nel terreno. Hanno bisogno di risposte per aiutare il suolo, sul posto. Un sensore di campo portatile può misurare con precisione i minerali nei terreni in modo più semplice ed efficiente rispetto ai metodi esistenti. E un gruppo di ricerca, tra cui una studentessa delle medie e suo padre scienziato, può confermarlo.
Calcio, come altri minerali, è necessario per una crescita sana delle piante. Però, un eccesso di calcio, in particolare sotto forma di carbonato di calcio, può causare problemi mentre si accumula nel terreno.
"Il carbonato di calcio è fondamentalmente un tipo di sale. Si dissolve in acqua dopo un evento di pioggia e scende attraverso il terreno, " spiega David Weindorf. Weindorf è al Dipartimento di Scienze delle piante e del suolo presso la Texas Tech University.
Una delle principali fonti di questo calcio è il calcare. A bassi livelli, fa fili sottili o piccole masse bianche nel terreno. Però, in casi estremi può addirittura occupare l'intero sottosuolo. La sua superficie dura può limitare la capacità delle radici delle piante di crescere. Ottenere queste informazioni al volo è importante per i coltivatori e gli scienziati del suolo che risolvono i problemi sul campo.
Tradizionalmente, gli scienziati del suolo usano la loro esperienza per osservare il suolo e determinare visivamente lo stadio del calcio. Esistono anche tecniche di laboratorio molto accurate, ma non sono portatili. I ricercatori volevano vedere se un dispositivo portatile a raggi X, chiamato PXRF, spettrometria di fluorescenza a raggi X portatile, sarebbe meglio.
In parte fiera della scienza, parte scienza hard-core:Camille Weindorf scansiona campioni di suolo con uno spettrometro portatile a fluorescenza a raggi X (PXRF) montato in un banco di prova con cappuccio. La sua collezione di campioni è esposta sullo scaffale dietro di lei. Credito:David C. Weindorf.
Sulla base dei loro confronti, i ricercatori hanno scoperto che, infatti, il dispositivo è un buon metodo per misurare il calcio nel terreno. Il dispositivo può fornire dati su circa 20 elementi diversi, tutto in 60 secondi.
Questo può essere un grande vantaggio per gli scienziati del suolo che lavorano sul campo. Può anche aiutare scienziati e agricoltori nei paesi in via di sviluppo che non possono permettersi costosi test di laboratorio, o non hanno le competenze per valutare visivamente il terreno.
"Non stiamo sostenendo di eliminare la valutazione tradizionale. Stiamo semplicemente fornendo un nuovo flusso di dati per aiutare gli scienziati del suolo sul campo durante la valutazione dei carbonati sul campo, " Weindorf spiega. "Essenzialmente, PXRF è un altro strumento nella cintura degli attrezzi del moderno scienziato del suolo, ma non è affatto l'unico strumento."
L'esteso accumulo di carbonato di calcio inghiotte questo strato di terreno, rendendo difficile la penetrazione delle radici delle piante. Credito:David C. Weindorf.
Anche la figlia di Weindorf faceva parte della ricerca. Per Camillo, questo studio è stato un modo per espandersi per la fiera della scienza della sua scuola e fare alcune ricerche originali. Ha scansionato i campioni di terreno e poi ha aiutato suo padre a eseguire i test di laboratorio. Ha anche aiutato a calcolare le statistiche riassuntive ea scrivere il documento.
"Come padre, Non riesco proprio a sottolineare quanto sono orgoglioso di mia figlia per aver accettato questa sfida scientifica con me, " dice. "Spero che un progetto come questo possa ispirare altri studenti della sua età a impegnarsi in un'indagine scientifica originale. Veramente, sono il futuro che manterrà il nostro Paese in prima linea nell'innovazione scientifica".
