В Швеции разработали электронную почву, которая улучшает рост зерновых культур на 50%

Специалисты Лаборатории органической электроники Университета Линчёпинга (Швеция) разработали новый субстрат для более быстрого и эффективного выращивания зерновых сельскохозяйственных культур в системе гидропоники. Авторы называют его eSoil — электронная почва, которая хорошо проводит токи. И эксперименты подтвердили, что проростки ячменя растут на 50% быстрее в этом «грунте», пока их корневая система стимулируется электрическими сигналами.

С постоянным увеличением населения планеты и глобальными изменениями климата людям будет недостаточно традиционных методов сельского хозяйства, чтобы удовлетворить растущий спрос на продовольствие, считают ученые. С середины XIX века разрабатывались способы выращивания культурных растений без почвы, на искусственных средах. Сегодня это метод гидропоники, который активнее всего начал использоваться с 1930-х годов. Однако и он уже нуждается в развитии. Исследователи по всему миру придумывают новые способы усовершенствовать эту методику.

В гидропонике корневая система крепится к субстрату и получает все необходимое из питательного раствора (воды с питательными элементами). При этом расходуется значительно меньше воды и удобрений, практически отпадает проблема сорняков и эффективнее используется пространство — саженцы растут вертикально, часто в несколько ярусов. Система позволяет настраивать оптимальные условия для каждого растения и получать высокий урожай за более короткое время.

Метод чаще всего используют для выращивания зелени (салат, петрушка, укроп, лук и другие) и некоторых овощей, таких как помидоры, огурцы, бобовые или редис. Зерновые ранее выращивали этим способом только в небольших количествах и в качестве кормовой культуры.

Команда Лаборатории в новом исследовании создала субстрат для беспочвенного выращивания, который способен хорошо проводить электрический ток и стимулировать корни растений. Обычно в гидропонике для субстрата применяется минеральная вата, но ее производство очень энергозатратно, а сам материал не разлагается естественным путем в природе. Исследователи изготовили свой «электронный грунт» из целлюлозы и полимерной смеси с проводящими свойствами PEDOT. Эта комбинация впервые использовалась в качестве субстрата для растений.

Результаты показали, что посаженные в проводящий «грунт» с использованием гидропоники проростки ячменя выросли за 15 дней на 50% больше, чем при традиционном почвенном выращивании.

Преимущества eSoil также в том, что она не использует высокое напряжение для стимуляции корней, как было в некоторых других исследованиях. Поэтому она не опасна и потребляет очень мало энергии.

Авторы отмечают, что гидропоника в целом и их изобретение не сможет полностью решить проблему продовольственной безопасности в мире. Но такие технологии совершенно точно смогут улучшить ситуацию в регионах, где сложнее всего вести сельское хозяйство из-за суровых природных условий или малого количества пригодных земель. К ним относятся не только отдаленные бедные районы, но и современные города.