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
Конец 30-летней легенды: Эверест может лишиться одного из главных символов
Эксперты предупреждают индийское правительство: экспедиция будет крайне опасной и вряд ли закончится успехом. Почему?...
Европа задыхается от жары: почему западные страны оказались не готовы к стремительному потеплению?
Эксперты говорят: с каждым годом будет все хуже и опаснее. Но выхода из ситуации пока нет...
Тайна золотого вулкана: почему гора в Антарктике извергает драгоценный металл?
Ученые уже 30 лет пытаются разгадать этот природный детектив. Что удалось узнать исследователям...
Проклятье 30 июня: почему в этот день произошло столько крупных катастроф?
Официально виновата погода, но изучение деталей до сих пор вызывает множество вопросов...
Феномен Великой Зеленой стены: за счет чего 66 миллиардов деревьев, высаженных Китаем, растут быстрее естественных лесов?
И почему ученые решили, что природные леса все-таки лучше рукотворных?...
Тайну четырех черных яиц с 6000-метров глубины океана раскрыли японские ученые
Дно морей изучено гораздо хуже, чем поверхность Марса и Луны. Неудивительно, что исследователи постоянно делают открытия...
«День разоблачения»: какие реальные истории об НЛО легли в основу фильма Стивена Спилберга
Режиссер говорит, что шел к этой картине долгих 50 лет...
Аномальный дождь из рыбы: 150 лет ученые не могут объяснить эту тайну природы
Это явление официально считается неразгаданным феноменом и проходит в категории чудес и головной боли для науки...
Гигантские огненные вихри помогут ликвидировать разливы нефти
Новый метод поможет решить многие проблемы, но без ложки дегтя все-таки не обошлось...
Откуда на Луне вода? Тайну раскрыл новый эксперимент американских ученых
Почему новое открытие — это огромный шаг в сторону космической колонизации?...
Почему только люди ходят во сне? Ученый рассказал секреты лунатизма
Оказалось, этой привычке миллионы лет. Все дело в социальном коконе...
Серная кислота в небе: чем грозит пассажирам новый экологический проект?
Эксперты говорят: от этих планов вряд ли откажутся. Но есть ли у нас время, чтобы подготовиться?...
Космический детектив: почему уникальную планету GJ 3378b никак не признают «второй Землей»?
Сами ученые призывают не торопиться с выводами, ведь истории с инопланетным объектом существует множество интересных нюансов...