ВСЛУХ

Шведские исследователи разработали «электронную почву», которая ускоряет рост растений

Шведские исследователи разработали «электронную почву», которая ускоряет рост растений
Исследователи из университета Линчёпинг в Швеции разработали проект «биоэлектронной почвы», которая позволяет ускорить выращивание растений в гидропонных пространствах или на фермах, где они вынуждены обходиться без почвы в средах, состоящих в основном из воды и места для крепления корней. После интеграции разработанной «электронной почвы» в конструкцию, где растут рассада, исследователи обнаружили, что отправка электрических сигналов через почву приводит к увеличению среднего роста растений на 50 процентов.


Электронная почва состоит из органических веществ, смешанных с проводящим полимером, называемым PEDOT, который также присутствует в современной электронике, такой как датчики и OLED-дисплеи. Руководитель исследования Элени Ставриниду пояснила, что проводимость почвы необходима для стимулирования корней растений. В исследовании авторы изучили эффект отправки сигналов ячменным рассадам в течение 15 дней до их сбора для анализа. Применение напряжения всего в 0,5 В стимулирует корни рассады. Это, в свою очередь, приводит к заметному увеличению биомассы электрически стимулированных растений по сравнению с нестимулированными рассадами.

Эффект стимуляции на ячменную рассаду в течение 15 дней оказался результативным и устойчивым. Ставриниду также упомянула, что азот, один из основных питательных элементов, участвующих в росте растений, обрабатывался более эффективно благодаря стимуляции.

Мы обнаружили, что стимулированные растения могут обрабатывать питательные вещества более эффективно, однако мы не понимаем, как именно стимуляция влияет на этот процесс. Причина более активного роста будет изучена в дальнейших исследованиях

— Элени Ставриниду.

Хотя гидропонические технологии в основном используются для выращивания зеленых листовых овощей и некоторых овощей, таких как огурцы и помидоры, eSoil может предложить решение для создания новых способов увеличения урожайности, особенно в местах, где условия окружающей среды влияют на рост растений. Исследование подчеркивает, что новая технология может минимизировать использование удобрений в сельском хозяйстве.

Возможности для технологических инноваций в сельском хозяйстве огромны, учитывая, что количество ферм в США постоянно снижается с 1982 года, согласно данным Министерства сельского хозяйства. В прошлом году количество ферм в США составило 2 миллиона, что ниже, чем 2,2 миллиона в 2007 году. Не только фермы находятся в упадке, но США теряют акры земли по многим причинам, которые варьируются от изменения климата до ухудшения экономических перспектив для фермеров из-за инфляции, что делает выращивание в контролируемых условиях более популярным.

Но помимо улучшения урожайности, внедрение eSoil в гидропонических фермах может сделать их более энергоэффективными. В то время как традиционные гидропонические фермы используют меньше воды, они требуют больше энергии для работы.
«eSoil потребляет очень мало энергии в диапазоне микроватт

— Элени Ставриниду.

Прежде чем технология будет применена в крупномасштабном сельском хозяйстве и других типах культур, необходимо провести больше исследований, чтобы понять, как электрическая стимуляция влияет на весь цикл роста растения, а не только на ранних стадиях зрелости саженцев. Ставриниду также указала, что в дальнейшем ее команда планирует изучить, как техника влияет на рост других видов растений.

Автор:

Использованы фотографии: PNAS

Мы в Мы в Яндекс Дзен
Лучшие роботы с Всемирной агропромышленной выставки – 2023Топ странных, но крутых вопросов современной физики