Дослідники розробляють "електронний ґрунт", який прискорює ріст сільськогосподарських культур
Саджанці ячменю виростають у середньому на 50% більше, якщо їхню кореневу систему стимулювати електрично за допомогою нового субстрату для вирощування. У дослідженні, опублікованому в журналі PNAS, дослідники з Університету Лінчепінга розробили електропровідний "ґрунт" для безґрунтового вирощування, відомий як гідропоніка.
"Населення світу збільшується, і у нас також відбувається зміна клімату. Тож зрозуміло, що ми не зможемо покрити потреби планети в продовольстві лише за допомогою вже наявних методів ведення сільського господарства. Але за допомогою гідропоніки ми можемо вирощувати продукти харчування і в міських умовах. середовищах у дуже контрольованих умовах", - каже Елені Ставрініду, доцент лабораторії органічної електроніки Університету Лінчепінга та керівник групи електронних рослин.
Її дослідницька група розробила електропровідний субстрат для вирощування, адаптований для гідропонного вирощування, який вони називають eSoil. Дослідники з Університету Лінчепінга показали, що саджанці ячменю, вирощені в провідному "ґрунті", виросли на 50% більше за 15 днів, коли їхнє коріння стимулювали електрично.
Гідропонне вирощування означає, що рослини ростуть без ґрунту, їм потрібні тільки вода, поживні речовини і те, до чого може прикріпитися їхнє коріння - субстрат. Це закрита система, що забезпечує рециркуляцію води, завдяки чому кожен саджанець отримує саме ті поживні речовини, які йому необхідні. Тому води потрібно дуже мало, а всі поживні речовини залишаються в системі, що неможливо при традиційному вирощуванні.
Гідропоніка також дає змогу здійснювати вертикальне культивування у великих вежах, що дає змогу максимально ефективно використовувати простір. До культур, які вже вирощуються таким чином, належать салат, зелень і деякі овочі. Зерно зазвичай не вирощують на гідропоніці, крім використання як корму. У цьому дослідженні дослідники показують, що саджанці ячменю можна вирощувати за допомогою гідропоніки і що вони мають кращу швидкість росту завдяки електричній стимуляції.
"Таким чином, ми можемо змусити розсаду рости швидше, використовуючи менше ресурсів. Ми поки не знаємо, як це насправді працює, які біологічні механізми задіяні. Ми виявили, що розсада переробляє азот більш ефективно, але це не зрозуміло, але як електрична стимуляція впливає на цей процес", - каже Старврініду.
Мінеральну вату часто використовують як субстрат для вирощування рослин у гідропоніці. Він не тільки не біорозкладається, а й виробляється за допомогою дуже енергоємного процесу. Субстрат для електронного культивування eSoil виготовлено з целюлози, найпоширенішого біополімера, змішаного з провідним полімером під назвою PEDOT. Ця комбінація сама по собі не нова, але вперше вона використовується для вирощування рослин і для створення інтерфейсу для рослин таким чином.
Попередні дослідження використовували високу напругу для стимуляції коренів. Перевага "ґрунту" дослідників із Лінчепінга полягає в тому, що він споживає дуже мало енергії і не є небезпечним високою напругою. Ставрініду вважає, що нове дослідження відкриє шлях до нових напрямків досліджень для подальшого розвитку гідропонного культивування.
"Ми не можемо сказати, що гідропоніка вирішить проблему продовольчої безпеки. Але вона, безумовно, може допомогти, особливо в районах із невеликою кількістю орних земель і суворими екологічними умовами", - каже вона.
Також читайте:
- Кукурудза зимуватиме в полі: елеватори завантажені, а експорт ускладнений
- Тайський фермер створює мистецтво з насаджень рису, на яких зображені коти
- Аграріям повернули бюджетну компенсацію за українську сільгосптехніку
- Ситуацію з яйцями стабілізували: в Україні у 2023 році відкрилися нові невеликі птахофабрики