Проростки ячменя растут в среднем на 50 % лучше, когда их корневая система стимулируется электрическим током с помощью нового субстрата для выращивания. В исследовании, опубликованном в журнале PNAS, ученые из Университета Линчепинга в Швеции (Linköping University) разработали электропроводящую «почву» для беспочвенного выращивания, известного как гидропоника, сообщает научный журнал EurekAlert!.
«Население планеты растет, мы сталкиваемся с изменением климата, поэтому очевидно, что невозможно удовлетворить потребности людей в продовольствии только с помощью существующих методов ведения сельского хозяйства. С помощью гидропоники мы сможем выращивать пищу и в городских условиях», – говорит Элени Ставриниду, доцент Лаборатории органической электроники Университета Линчепинга.
Исследовательская группа разработала электропроводящий субстрат для гидропонного выращивания, который был назван eSoil. Ученые показали, что проростки ячменя в такой «почве» выросли на 50 % больше за 15 дней, когда их корни были стимулированы электрическим током.
Гидропонное выращивание означает, что растения живут без почвы, насыщаясь только водой, питательными веществами и тем, к чему могут прикрепиться их корни – субстратом. Это закрытая система, обеспечивающая рециркуляцию воды, чтобы каждый саженец получал именно те вещества, которые ему необходимы. Таким образом, требуется очень мало воды, а все питательные вещества остаются в системе, что невозможно при традиционном выращивании.
Гидропоника также позволяет выращивать в вертикальном положении, чтобы максимально эффективно использовать пространство. К культурам, которые уже получают таким образом, относятся салат-латук, зелень и некоторые овощи. Зерновые обычно не выращиваются в гидропонике, за исключением использования их в качестве корма. В данном исследовании ученые показали, что проростки ячменя также можно получать таким способом, благодаря электростимуляции они лучше растут. Также было замечено, что растения эффективнее перерабатывают азот, но пока неясно, как электростимуляция влияет на этот процесс.
Минеральная вата часто используется в качестве субстрата для выращивания в гидропонике. Она не только не поддается биологическому разложению, но и производится с помощью очень энергоемкого процесса. Электронный субстрат для выращивания eSoil изготовлен из целлюлозы, самого распространенного биополимера, смешанного с проводящим полимером PEDOT. Эта комбинация не нова, но впервые она используется для выращивания растений подобным образом.
В предыдущих исследованиях для стимуляции корней использовалось высокое напряжение. Преимущество «почвы» исследователей из Линчепинга в том, что она потребляет очень мало энергии и не представляет опасности, связанной с высоким напряжением.
Данное исследование откроет путь к новым направлениям для дальнейшего развития гидропонного выращивания. Нельзя сказать, что гидропоника решит проблему продовольственной безопасности, но она определенно может помочь в районах с небольшим количеством пахотных земель и суровыми условиями окружающей среды.
[Фото: Thor Balkhed]