Исследователи создали «электронную почву» для улучшения роста сельскохозяйственных культур

Разработка поможет побороть голод в регионах без плодородной земли.

Исследовательская группа доцента Лаборатории органической электроники Линчепингского университета Елени Ставринида разработала электропроводящий культивационный субстрат eSoil, приспособленный для гидропонного выращивания. Саженцы ячменя за 15 дней выросли на 50% больше благодаря электрическому стимулированию корней, сообщает Psyc.org.

«Население мира растет, и у нас также есть климатические изменения. Понятно, что мы не сможем удовлетворить потребности планеты в продовольствии только с помощью уже имеющихся сельскохозяйственных методов. Но с помощью гидропоники мы можем выращивать пищу даже в городской среде в очень контролируемых условиях», — отметила руководительница исследования Елены Ставринида.

В чем инновационность разработки

Гидропонное выращивание означает, что растения растут без грунта и нуждаются только в воде, питательных веществах и субстрате, к которому могут прикрепиться корни. Это закрытая система, которая обеспечивает рециркуляцию воды, чтобы каждый саженец получал именно те питательные вещества, в которых он нуждается. К тому же, нужно очень мало воды, а удобрения полностью остаются в системе, что невозможно при традиционном выращивании.

При гидропонике пространство можно использовать эффективно, поскольку возможно вертикальное выращивание в больших башнях. Салат, зелень и некоторые овощи могут расти именно так. Зерновые культуры, как правило, не выращивают на гидропонике, кроме как для использования в качестве корма.

Благодаря своему исследованию ученые показали, что рассаду ячменя можно выращивать с помощью гидропоники и что она имеет лучшую скорость роста благодаря электрической стимуляции.

«Мы можем заставить рассаду расти быстрее, используя меньшее количество ресурсов. Мы еще не знаем, как это действительно работает, какие биологические механизмы привлечены. Мы выяснили, что рассада более эффективно усваивает азот, но пока неясно, как именно электрическая стимуляция влияет на этот процесс», — отмечает Елени Старвриниду.

Преимущества технологии eSoil

Обычно в качестве субстрата для выращивания на гидропонике используют минеральную вату. Она не только не разлагается, но и производится с помощью очень энергоемкого процесса. Электронный культивационный субстрат eSoil производится из целлюлозы, наиболее распространенного биополимера, смешанного с ведущим полимером под названием PEDOT. Эта комбинация впервые была использована для выращивания растений.

Для стимуляции корней исследователи использовали высокое напряжение. Преимущество этой «почвы» заключается в том, что она имеет очень низкое энергопотребление и не содержит опасности высокого напряжения.

Елени Ставриниду считает, что новое исследование откроет путь для новых научных направлений для дальнейшего развития гидропонного выращивания. «Мы не можем утверждать, что гидропоника решит проблему продовольственной безопасности. Но она, безусловно, сможет помочь, особенно в районах с малым количеством пахотных земель и с суворыми экологическими условиями», — отметила она.

Ранее ученые разработали ткань, которая изменяет цвет с помощью ИИ. Ученые стремятся снизить количество отходов от производства одежды, предоставив людям больше возможностей для выбора цвета.