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
3700-летний вирус, спрятанный в средневековых книгах, только что убил 500 тысяч животных
Сколько еще патогенов дремлет в библиотечных хранилищах Европы и России, точно не скажет ни один ученый...
«Этого не должно происходить»: что ученые нашли в облаках Венеры
Там возможны абсолютно другие, просто невероятные формы жизни. И эксперименты это доказали...
Поделили Москву на «зоны влияния»: генетики рассказали, как живут крысиные «народы» столицы
Почему московские грызуны оказались «неуязвимыми мутантами» и зачем им реки для жизни?...
Молилась и убивала: какой диагноз ставят Салтычихе психиатры и психологи?
Ученые говорят: феномен жестокости самой страшной помещицы России разгадан, но......
Супервспышка-1947: тогда Земля избежала триллиона бомб. Но успокоилось ли Солнце?
Астрофизики говорят, что нам очень повезло со звездой. Но шансы на глобальную катастрофу все-таки есть...
Карта 1587 года и Ноев ковчег: почему место совпало с раскопками на Арарате?
Длина «судна», кстати, тоже совпала, и это не может не настораживать...
«Выстрел» прямо в Землю: астрономы обнаружили черную дыру, выбрасывающую струю в сторону нашей планеты
Ученые рассказали, как это поможет разгадать важную космическую тайну...
Камчатка 1000 лет назад: археологи заглянули в исчезнувший мир из космоса
Предков этих людей изгнало мощное извержение вулкана, но через столетия они вернулись в родные земли...
Жизнь за пределами Земли: что рассказала ученым межзвездная комета 3I/ATLAS?
Объект настолько древний, что его возраст крайне сложно представить. И это не единственная загадка пришельца из глубокого космоса...
Нашли тайную комнату в гробнице Тутанхамона: почему там может быть Нефертити?
Если гипотеза подтвердится, это будет крупнейшее археологическое открытие современной эпохи...
Астрономы поймали сигнал из космоса: пришельцы или помеха?
И почему главная проблема в том, что мы мастерски сами себе мешаем за пределами Земли?...
Черная смерть — двигатель прогресса: как эпидемия чумы в корне поменяла ход истории в Европе
Неожиданно: книгопечатание, отмена крепостного права, раскол западного христианства — это лишь немногие последствия пандемии...
928 разбросанных костей в Гёбекли-Тепе: спустя 30 лет раскопок тайна древнейшего храма наконец-то раскрыта
Однако археологи признаются: от открытия им проще не стало. Напротив, все еще больше запуталось...
Тихий океан стал вести странно: молодая вода быстро стареет, а старая, наоборот, молодеет. В чем причина?
Особенно страдает северная часть океана. Но и есть хорошая новость...
Не хуже Тутанхамона: почему сокровища забытых цариц из Ассирии поразили ученых?
Особенно загадочной оказалось гробница II, причем ее тайна до конца не раскрыта и по сей день...
Таинственные пещерные иероглифы в Мексике раскрывают давно потерянную письменность
Оказалось, что разгадки лучше всего искать не в городах, а на склонах гор в глуши...