خاک رسانای الکتریکی رشد را در گیاهان تا 50 درصد افزایش می دهد، آیا eSoil می تواند جرقه نوآوری کشاورزی را ایجاد کند؟

دانشمندان دانشگاه لینشوپینگ با استفاده از روشی به نام هیدروپونیک یک ترکیب خاک رسانای الکتریکی ویژه برای رشد گیاهان بدون خاک سنتی ایجاد کرده اند.

هیدروپونیک تکنیک رشد گیاهان با استفاده از محلول مغذی مبتنی بر آب به جای خاک است و با این رویکرد مصرف آب را به میزان قابل توجهی به حداقل می رساند و تمام مواد مغذی ضروری را در سیستم حفظ می کند، یک شاهکار در شیوه های کشاورزی مرسوم دست نیافتنی است.

نام آن را eSoil گذاشتند

این خاک که محققان آن را eSoil نامیدند، رسانای الکتریسیته است و به طور خاص برای کشاورزی هیدروپونیک طراحی شده است و آزمایش‌های آن‌ها نشان داد که گیاهان جو که در این خاک رسانای الکتریکی رشد می‌کنند، تنها در 15 روز که ریشه‌هایشان تقویت الکتریکی داده شد، 50 درصد بیشتر رشد کردند.

پروفسور النی استارورینیدو نویسنده اول این مطالعه و دانشیار دانشگاه لینکوپینگ گفت: به این ترتیب، می‌توانیم نهال‌ها را با منابع کمتر سریع‌تر رشد کنیم.

ما هنوز نمی دانیم که واقعاً چگونه کار می کند، مکانیسم های بیولوژیکی که درگیر هستند و چیزی که ما دریافتیم این است که نهال ها نیتروژن را به طور موثرتری پردازش می کنند، اما هنوز مشخص نیست که تحریک الکتریکی چگونه بر این فرآیند تأثیر می گذارد.

محققان توضیح دادند که در هیدروپونیک، مردم اغلب از پشم معدنی برای رشد گیاهان استفاده می کنند، اما برای محیط زیست خوب نیست و انرژی زیادی می گیرد.

در حالی که eSoil از سلولز و یک پلیمر رسانا تشکیل شده است و این ترکیب جدید نیست، اما اولین بار است که برای رشد گیاهان به این روش استفاده می شود.

پیش از این، محققان از ولتاژ بالا برای کمک به رشد گیاهان استفاده می کردند، اما eSoil انرژی بسیار کمی مصرف می کند و ایمن است، دانشمندان فکر می کنند این مطالعه منجر به تحقیقات بیشتر در مورد هیدروپونیک خواهد شد.

پروفسور النی استاورینیدو، رهبر گروه گیاهان الکترونیکی، با اشاره به اینکه در حال حاضر، جهان با ضربه مضاعف جمعیت رو به رشد و تغییرات آب و هوایی مواجه است، گفت: معلوم است که ما نمی‌توانیم نیازهای غذایی را پوشش دهیم. سیاره فقط با روش های کشاورزی موجود.

او افزود: اما با هیدروپونیک می‌توانیم غذا را در محیط‌های شهری در محیط‌های بسیار کنترل‌شده نیز پرورش دهیم.

سوبستراهای هیدروپونیک فعال که در صورت نیاز رشد گیاه را تحریک می کنند تا کنون نشان داده نشده است.

در اینجا محققان eSoil را توسعه داده تا یک داربست رشد بیوالکترونیک کم مصرف که می‌تواند تحریک الکتریکی سیستم ریشه و محیط رشد گیاهان را در محیط‌های هیدروپونیک فراهم کند.

ماده فعال eSoil یک رسانای الکترونیکی یونی مخلوط آلی است در حالی که جزء ساختاری اصلی آن سلولز است که فراوان ترین پلیمر زیستی است و نشان می‌دهد که نهال‌های جو که به طور گسترده برای علوفه مورد استفاده قرار می‌گیرند در داخل eSoil با سیستم ریشه یکپارچه در ماتریس متخلخل آن رشد می‌کنند.

به سادگی با قطبی کردن خاک الکترونیکی، رشد نهال تسریع می شود و در نتیجه وزن خشک به طور متوسط 50 درصد پس از 15 روز رشد افزایش می یابد.

این اثر هم بر روی رشد ریشه و هم روی ساقه مشهود است و در طول دوره رشد پس از تحریک رخ می دهد و گیاهان تحریک شده NO3- را موثرتر از گروه شاهد کاهش داده و جذب می کنند، یافته ای که ممکن است پیامدهایی در به حداقل رساندن مصرف کود داشته باشد.

با این حال مطالعات بیشتری برای ارائه درک مکانیکی از فرآیندهای فیزیکی و بیولوژیکی درگیر مورد نیاز است.

eSoil مسیری را برای توسعه داربست های هیدروپونیک فعال باز می کند که ممکن است عملکرد محصول را به شیوه ای پایدار افزایش دهد.

مالکیت معنوی مجله انرژی (energymag.ir) علامت تجاری ناشر است. سایر علائم تجاری مورد استفاده در این مقاله متعلق به دارندگان علامت تجاری مربوطه می باشد. ناشر وابسته یا مرتبط با دارندگان علامت تجاری نیست، و توسط دارندگان علامت تجاری حمایت، تایید یا ایجاد نشده است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد و هیچ ادعایی از سوی ناشر نسبت به حقوق مربوط به علائم تجاری شخص ثالث وجود ندارد.