„Bioelektroniczna gleba” eSoil przyspiesza wzrost roślin

Szwedzcy naukowcy z Uniwersytetu w Linköping opracowali „bioelektroniczną glebę” eSoil, która przyspiesza wzrost sadzonej jęczmienia średnio o 50 proc.

Naukowcy z Uniwersytetu w Linköping w Szwecji opracowali „glebę bioelektroniczną”, która może przyspieszyć wzrost roślin w przestrzeniach hydroponicznych, czyli gospodarstwach uprawiających rośliny bez gleby w środowiskach składających się głównie z wody i miejsca przyczepienia się korzeni. Po zintegrowaniu zaprojektowanej „eSoil” ze strukturą, w której rosną sadzonki, naukowcy odkryli, że wysyłanie sygnałów elektrycznych przez glebę sprawia, że rośliny rosną średnio o 50 procent więcej.

eSoil składa się z substancji organicznych zmieszanych z przewodzącym polimerem zwanym PEDOT, który można znaleźć w czujnikach i wyświetlaczach OLED. Eleni Stavrinidou, kierowniczka badania, powiedziała serwisowi Engadget, że przewodność gleby jest niezbędna do stymulacji korzeni roślin. W tym konkretnym badaniu naukowcy sprawdzili wpływ wysyłania sygnałów do sadzonek jęczmienia przez 15 dni przed ich zbiorem ich analizy.

Przyłożenie napięcia tak małego jak 0,5 V do eSoil powoduje elektryczną stymulację korzeni, wyjaśniła Stavrinidou. To z kolei spowodowało zauważalny wzrost biomasy roślin stymulowanych elektrycznie w porównaniu do siewów niestymulowanych.

Wpływ stymulacji na sadzonki jęczmienia opisano jako „stały” i „przejściowy”. Stavrinidou powiedziała też, że azot, jeden z głównych składników odżywczych potrzebnych do wzrostu roślin, jest przetwarzany wydajniej dzięki stymulacji. „Odkryliśmy, że stymulowane rośliny mogą wydajniej przetwarzać składniki odżywcze, jednak nie rozumiemy, w jaki sposób stymulacja wpływa na ten proces” – wyjaśniła Stavrindou, dodając, że przyczyna procesu wzrostu będzie przedmiotem przyszłych badań.

Chociaż techniki hydroponiczne są stosowane głównie do uprawy warzyw liściastych i niektórych warzyw, takich jak ogórki i pomidory, eSoil może zaoferować rozwiązanie umożliwiające stworzenie nowych sposobów zwiększania plonów w warunkach komercyjnych, a zwłaszcza w miejscach, gdzie warunki środowiskowe wpływają niekorzystnie na wzrost roślin. W badaniu podkreślono, że technika ta mogłaby zminimalizować zużycie nawozów w rolnictwie.

Schemat działania gleby bioelektrycznej eSoil
Schemat działania gleby bioelektrycznej eSoil | fot. PNAS

Według Departamentu Rolnictwa możliwości innowacji technologicznych w rolnictwie są ogromne, biorąc pod uwagę, że liczba gospodarstw rolnych w USA stale spada od 1982 roku. W ubiegłym roku liczba gospodarstw rolnych w USA osiągnęła 2 miliony, w porównaniu z 2,2 milionami w 2007 roku. Nie tylko liczba gospodarstw spada, ale Stany Zjednoczone tracą akry ziemi z wielu powodów, od zmian klimatycznych po pogarszające się perspektywy gospodarcze dla rolników ze względu na inflację, dzięki czemu rolnictwo w kontrolowanych środowiskach staje się coraz bardziej popularne.

Jednak poza poprawą plonów wdrożenie eSoil w gospodarstwach hydroponicznych może sprawić, że będą one bardziej świadome energetycznie. Tradycyjne farmy hydroponiczne zużywają mniej wody, ale do działania wymagają więcej energii.

„eSoil zużywa bardzo mało energii w zakresie mikrowatów” – powiedziała Stavrinidou. Zanim tę technologię będzie można zastosować w rolnictwie na dużą skalę i w innych rodzajach upraw, należy przeprowadzić więcej badań, aby zaobserwować, w jaki sposób stymulacja elektryczna może wpłynąć na cały cykl wzrostu rośliny przez cały okres jej życia, a nie tylko na wczesnych etapach dojrzewania siewek. Stavrinidou powiedziała również, że jej zespół planuje zbadać, w jaki sposób technika ta wpływa na wzrost innych gatunków roślin.

➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!

źródło: Uniwersytetu w Linköping | Engadget