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.
— 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.
— 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.
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
«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.
- Алексей Павлов
- PNAS
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
В Красноярске обнаружены следы глобальной катастрофы, случившейся 12 800 лет назад
Это было внезапно, ужасно и очень быстро: гигантская волна или ударная волна прошлась по этим местам, сметая все на своем пути и перетасовывая кости людей,...
Почему Христос умер на кресте быстрее, чем разбойники: ученые объяснили эпизод из Нового Завета
Поразительно, но это был целый клубок событий, которые произошли в последние сутки до распятия...
Кто убивает итальянских волков: зоологи были потрясены кадрами с автоматической камеры
Трагический эпизод показал, что некоторые зоологические теории придется кардинально пересмотреть. У серых хищников есть неожиданные враги...
Атомная катастрофа Гитлера: оказывается, немцы едва не устроили собственную Хиросиму еще в 1942 году
Почему громкая авария в лаборатории поставила жирный крест на мечтах Германии поработить всю планету?...
300-летний секрет «золотых» скрипок Страдивари наконец-то разгадан?
И почему ученые в поисках тайны забрели в отдаленную долину в самом сердце Итальянских Альп?...
Американский «Чернобыль-80»: эта катастрофа едва не изменила всю историю США
Эксперты говорят: лишь счастливая случайность не позволила взорваться заряду в 600 (!) раз мощнее хиросимской бомбы...
Киты-убийцы замечены в каннибализме? Российские ученые обнаружили окровавленные плавники на берегу
Эта «война», по словам исследователей, продолжается уже… 100 000 лет...
80 лет без Звезды Героя: почему офицер, поставивший Знамя Победы, не получил заслуженную награду при жизни?
Только указ Президента России смог исправить одну из самых вопиющих несправедливостей в советской истории...
Обнаружена древнейшая карта ночного неба, которая 2000 лет считалась утраченной навсегда
Это был настоящий научный детектив: текст скрывался в неожиданном месте. Современные технологии доказали, что написанное раз стереть полностью уже невозможно...
«Кровавая» история водопада Блад-Фоллс: почему ученые сравнивают это место с Марсом?
Эта антарктическая аномалия больше века не давала покоя исследователям, но в 2018 году завеса тайны все же приоткрылась...
Каменный топор со дна реки может переписать древнейшую историю Сибири
По словам ученых, получился отличный научный детектив: добыча золота, артефакт бронзового века, забытая цивилизация...
Почему на Иран обрушился черный дождь и насколько он опасен?
Экологи говорят: агрессивные действия США и Израиля поставили под угрозу здоровье миллионов людей по всей планете...