the increased global consumption of

the increased global consumption of food means that there is an increasing yield gap between crop production and crop usage. To help tackle this issue, a team of scientists from the University of Southampton has used advanced mathematical modelling techniques to understand the precise role soil structure plays in water uptake.
Modelling of flow in soil and uptake of water by plants is essential both for understanding and optimising agricultural processes which, in turn, provides the means to maximise crop yield. The team used the University's IRIDIS High Performance Computing Facility to study the effect of different geometrical features within the soil and used these models to measure how these features affect the overall hydraulic properties.
In order to measure the flow of water through soil, they first had to examine the flow of water around a single soil particle. Next they looked at the flow properties of a collection of soil particles, known as a soil aggregate. This multi-scale approach captured the underlying geometry through a series of targeted computer simulations.
The researchers found that the flow properties near the surface of the aggregates are a key factor which determines the overall flow properties in soil. The flow properties of the soil aggregates are effectively determined by the intra-aggregate pore. The relatively small size of these pores renders the aggregates as almost completely impermeable. However, near the aggregate surface these pores act to increase the size of the (much larger) inter-aggregate pores and results in a much larger flow throughout the bulk soil.
Co-author Dr Keith Daly, a Research Fellow in Engineering and the Environment at the University of Southampton, says:
"The models developed in this work will be used to develop an understanding of flow in different soil types. This, in turn, will be used to develop optimal soil treatments to increase plant-water uptake and, hence, crop yield.. This will be of particular importance for the 30 per cent of UK wheat which is grown on drought prone land."
The study, which was funded by the Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC) and the Royal Society University Research Fellowship, is published in the journal Proceedings of the Royal Society A.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ปริมาณการใช้ทั่วโลกเพิ่มขึ้นอาหารหมายความ ว่า มีช่องว่างของผลผลิตที่เพิ่มขึ้นระหว่างการผลิตพืชและการใช้พืช เพื่อช่วยต่อสู้ ปัญหา ทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเซาแธมป์ตันได้ใช้เทคนิคการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ขั้นสูงเพื่อให้เข้าใจโครงสร้างบทบาทแม่นยำดินเล่นในดูดซับน้ำแบบจำลองของการไหลของน้ำและดิน โดยพืชเป็นสิ่งจำเป็นทั้ง สำหรับความเข้าใจและกระบวนการทางการเกษตรที่ จะ วิธีการเพิ่มพืชผลผลิต optimising ทีมใช้การ IRIDIS สูงประสิทธิภาพการใช้งานสิ่งอำนวยความสะดวกในการศึกษาผลของคุณลักษณะ geometrical ต่าง ๆ ภายในดิน และใช้รูปแบบเหล่านี้เพื่อวัดว่าคุณลักษณะเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติไฮดรอลิกโดยรวมการวัดการไหลของน้ำผ่านดิน พวกเขาก่อนมีการตรวจสอบการไหลของน้ำรอบ ๆ อนุภาคดินเดียว ต่อไป พวกเขามองที่คุณสมบัติกระแสของคอลเลกชันของอนุภาคดิน เป็นการรวมดิน วิธีการนี้หลายขนาดจับเรขาคณิตแบบผ่านชุดของคอมพิวเตอร์เป้าหมายนักวิจัยพบว่า คุณสมบัติกระแสใกล้พื้นผิวของผลเป็นปัจจัยสำคัญซึ่งกำหนดคุณสมบัติขั้นตอนทั้งหมดในดิน คุณสมบัติของไหลของผลดินอย่างมีประสิทธิภาพกำหนด โดยรูขุมขนภายในรวม ขนาดเล็กของรูขุมขนเหล่านี้ทำเพิ่มเป็นเกือบทั้งการซึมผ่านของ อย่างไรก็ตาม ใกล้พื้นผิวรวม รูขุมขนเหล่านี้ทำให้เพิ่มขนาดของรูขุมขนรวมระหว่าง (ขนาดใหญ่) และผลลัพธ์ในการมากกระแสใหญ่ทั่วดินจำนวนมากผู้เขียนร่วมดร. Keith Daly เพื่อนวิจัยวิศวกรรมและสิ่งแวดล้อมที่มหาวิทยาลัยเซาแธมป์ตัน กล่าวว่า:"แบบจำลองที่พัฒนาขึ้นในงานนี้จะใช้ในการพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับขั้นตอนในดินต่างชนิดกัน ใช้ การพัฒนาบำรุงดินเหมาะสมที่สุดเพื่อเพิ่มการดูดธาตุอาหารของพืชน้ำ ดังนั้น พืช และผลผลิต... นี้จะได้ความสำคัญเฉพาะสำหรับ 30 ร้อยละของ UK ข้าวสาลีที่ปลูกในดินแดนเสี่ยงภัยแล้ง"การศึกษา ซึ่งได้รับการสนับสนุนในเทคโนโลยีชีวภาพ และชีวภาพวิทยาศาสตร์วิจัยสภา (BBSRC) และสามัคคี ธรรมราชสมาคมมหาวิทยาลัยวิจัย มีการเผยแพร่ในรายวิชาการสังคมราชอ.

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การบริโภคอาหารที่เพิ่มขึ้นซึ่งหมายความว่ามีการเพิ่มผลผลิต ช่องว่างระหว่างการผลิตพืชและการใช้พืช เพื่อช่วยแก้ไขปัญหานี้ ทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเซาท์แธมป์ตัน ได้ใช้เทคนิคการจำลองแบบคณิตศาสตร์ขั้นสูงเพื่อให้เข้าใจชัดเจนบทบาทโครงสร้างดินเล่นในการดูดน้ำ การ
แบบจำลองการไหลของน้ำในดินและการดูดใช้โดยพืชเป็นสิ่งจำเป็นทั้งเพื่อความเข้าใจและ optimising กระบวนการเกษตร ซึ่ง จะ มี หมายถึง การเพิ่มผลผลิตของพืชทีมงานใช้สถานที่ iridis คอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงของมหาวิทยาลัย เพื่อศึกษาผลของลักษณะทางเรขาคณิตที่แตกต่างกันภายในดิน และการใช้แบบจำลองเหล่านี้ในการวัดว่าคุณลักษณะเหล่านี้ส่งผลกระทบโดยรวม ไฮดรอลิค คุณสมบัติ .
เพื่อวัดการไหลของน้ำผ่านดิน พวกแรก ได้มีการตรวจสอบการไหลของน้ำรอบ ๆอนุภาคดินเดียวถัดไปที่พวกเขามองไปที่คุณสมบัติการไหลของคอลเลกชันของอนุภาคดิน ว่าเป็นดินรวม . วิธีการหลายมาตราส่วนนี้ถูกจับ พื้นฐานเรขาคณิตผ่านชุดของแบบจำลองคอมพิวเตอร์เป้าหมาย
นักวิจัยพบว่าสมบัติการไหลใกล้พื้นผิวของวัสดุมวลรวมเป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดโดยรวมคุณสมบัติการไหลในดินสมบัติการไหลของมวลดินได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยพิจารณารวมภายในรูขุมขน ขนาดค่อนข้างเล็กของรูขุมขนเหล่านี้แสดงผลมวลรวมเป็นเกือบสมบูรณ์ เข้มงวดมาก อย่างไรก็ตาม ใกล้พื้นผิวรวมรูเหล่านี้ทำเพื่อเพิ่มขนาดของ ( ขนาดใหญ่มาก ) ระหว่างรูรวมและผลในการไหลขนาดใหญ่มากทั่วดินเป็นกลุ่ม ผู้เขียน ดร. คีธ
Co ดาลี่เพื่อนในการวิจัยวิศวกรรมและสิ่งแวดล้อมที่มหาวิทยาลัยเซาแธมตัน , says :
" รุ่นที่พัฒนาในงานวิจัยนี้จะใช้เพื่อพัฒนาความเข้าใจของการไหลในดินประเภทต่าง ๆ นี้ในการเปิดจะใช้ในการพัฒนาการรักษาดินที่เหมาะสมเพื่อเพิ่มการดูดซึมน้ำของพืชและผลผลิตของพืชจึง . . . . . . .นี้จะมีความสำคัญโดยเฉพาะสำหรับ 30 ร้อยละของ UK ข้าวสาลีที่ปลูกในพื้นที่เสี่ยงภัยแล้ง "
การศึกษาซึ่งได้รับการสนับสนุนโดยเทคโนโลยีชีวภาพและชีววิทยาสภาวิจัยวิทยาศาสตร์ ( bbsrc ) และมหาวิทยาลัยสมาคมวิจัยสามัคคีธรรม , ตีพิมพ์ในวารสารรายงานการประชุมของสมาคม .