WASHINGTON, DC — Tiderna är torra i Kalifornien, som avslutar sitt femte år i rad av torka. Cynthia Chen, 14, började undra vad hon kunde göra för att hjälpa. Efter att ha gjort lite bakgrundsforskning fick hon reda på att 80 procent av vattnet som människor använder i Kalifornien går till jordbruk. Så Cynthia – nu i nionde klass på Harker School i San Jose, Kalifornien – bestämde sig för att attackera problemet genom att bygga en vattensparande fröskida som håller fröna fuktiga tills de spirar.
Hennes pod och projekt gav henne ett andrapris i naturvetenskap på Broadcom MASTERS. MASTERS står för Math, Applied Science, Technology and Engineering för Rising Stars. Den här årliga tävlingen – skapad av Society for Science & the Public och sponsrad av Broadcom Foundation – samlar 30 studenter från hela USA för att visa upp sina prisbelönta science fair-projekt på mellanstadiet. (Society for Science & the Public publicerar också Science News for Students och den här bloggen.)
Cynthia utforskade möjliga sätt att minska mängden vatten som används för att odla frukter och grönsaker vi äter. Hon bestämde sig så småningom för att fokusera på groning. Detta är tillväxtstadiet där ett frö spirar till en ung planta som kallas en fröplanta. Det är också ett skede som ofta kräver mycket vatten — och där, konstaterar Cynthia, mycket vatten går till spillo.
“Vanligtvis tar bönder frön och de sprejar dem över marken och täcker dem med jord och sprutar sedan vatten över,” förklarar hon. “Problemet med det är att det är mycket jord mellan fröna. Vattnet lägger sig på jorden och kan inte nå fröna. Det avdunstar, och därmed slösas vattnet bort.”
E. Brady Robinson/SSP
Tonåringen letade efter ett sätt att minska detta vattenspill och designade en balja för ett frö. Varje frö sitter i en bädd av jord inuti en liten kopp. Fröet och koppen sitter sedan i en större kopp – det använda filtret från insidan av en kaffekapsel som serveras en gång. Mellan den inre bägaren och den yttre bägaren placerade Cynthia ett lager av vattenkristaller – små granuler som absorberar vatten och släpper ut det med tiden – för att hålla fröet fuktigt inuti. Hela kapseln kan bryta ner långsamt i jorden under två till tre veckor.
För att ta reda på om hennes balja hjälpte frön att växa med mindre vatten, köpte Cynthia frön från kidneybönor, majs och squash på nätet. Hon började med 24 frön av varje typ och delade in dem i tre grupper om åtta. Den första gruppen fick 5 milliliter (cirka 0,2 fluid ounces) vatten varannan dag. Den andra fick 10 ml (0,33 fl. oz.) vatten per dag och den tredje fick 15 ml (0,5 fl. oz.) vatten per dag. Hälften av fröna placerades i hennes hemmagjorda baljor och den andra hälften i koppar med enbart jord.
Cynthia gav sina frön några veckor på sig att gro och växa. Varje dag kollade hon för att se hur många som hade gått från frö till groddar. Hon räknade också hur många som inte spirade.
Hon upptäckte att hennes kapsel tillät frön att gro snabbare än frön i bara jord. Bönor grodde 1,7 dagar snabbare, majs 0,9 dagar snabbare och squash 1,4 dagar snabbare. “De där en till två dagarna gör en enorm skillnad i jordbruket eftersom miljoner och åter miljoner liter vatten slösas bort varje dag”, konstaterar Cynthia.
Hennes kapslar sparade också vatten. Cynthia fann att frön i baljor som bara fick 5 mL vatten växte lika snabbt som frön i jord som fick 15 mL vatten. Hennes baljor hjälpte också fler frön att gro. Åttio procent av fröna i enbart jord grodde jämfört med 94 procent av fröna i baljor.
Men groning är bara ett steg av växttillväxt. Cynthia säger att hon skulle vilja se hur hennes baljor påverkar bönorna, majsen och squashen när de växer. Men om det fungerar vill hon gärna fortsätta använda kapslar gjorda av använda kaffekapslar. “Om vi kunde tillämpa dem på jordbruket skulle det kunna spara avfall och spara vatten”, säger hon. “En dubbel förmån!”
Följ
Leave a Reply