Forscher der Universität Linköping in Schweden haben einen „bioelektronischen Boden“ entwickelt, der das Wachstum von Pflanzen beschleunigen kann hydroponische Räumeoder Bauernhöfe, die Pflanzen ohne Erde in Umgebungen anbauen, die hauptsächlich aus Wasser und einem Ort zum Ansetzen von Wurzeln bestehen. Nach der Integration des künstlichen „eSoil“ in den Rahmen, in dem die Sämlinge wachsen, stellten die Forscher fest, dass das Senden elektrischer Signale durch den Boden das Pflanzenwachstum im Durchschnitt um 50 Prozent steigerte.
Der eSoil besteht aus organischen Substanzen, gemischt mit a leitfähiges Polymer namens PEDOTdie in Dingen wie gefunden werden kann Sensoren und OLED-Displays. Eleni Stavrinidou, die Leiterin der Studie, erklärte gegenüber Engadget, dass die Leitfähigkeit des Bodens für die Stimulierung der Pflanzenwurzeln notwendig sei. In dieser speziellen Studie untersuchten die Forscher die Wirkung des Sendens von Signalen an Gerstensämlinge über einen Zeitraum von 15 Tagen, bevor sie zur Analyse geerntet wurden. Das Anlegen einer Spannung von nur 0,5 V an den eSoil stimuliert die Wurzeln elektrisch, erklärte Stavrinidou. Dies wiederum führte zu einem nachweisbaren Anstieg der Biomasse der elektrisch stimulierten Pflanzen im Vergleich zu den nicht stimulierten Aussaaten.
Die Wirkung der Stimulation auf die Gerstenkeimlinge wurde wie folgt beschrieben: „stetig“ und „vorübergehend“. Stavrinidou erklärte gegenüber Engadget, dass Stickstoff, einer der Hauptnährstoffe für das Pflanzenwachstum, durch die Stimulation effizienter verarbeitet werde. „Wir haben herausgefunden, dass die stimulierten Pflanzen die Nährstoffe effizienter verarbeiten können, aber wir verstehen nicht, wie sich die Stimulation auf diesen Prozess auswirkt“, erklärte Stavrindou und fügte hinzu, dass der Grund für den Wachstumsprozess ein Schwerpunkt zukünftiger Studien sein wird.
Während hydroponische Techniken hauptsächlich zum Anbau von Blattgemüse und einigen anderen verwendet werden Gemüse wie Gurken und TomateneSoil könnte eine Lösung bieten, um neue Wege zur Steigerung der Ernteerträge in kommerziellen Umgebungen und insbesondere an Orten zu schaffen, an denen Umweltbedingungen das Pflanzenwachstum beeinflussen. Die Studie hebt hervor, dass diese Technik den Einsatz von Düngemitteln in der Landwirtschaft minimieren könnte.
Die Chance für technologische Innovationen in der Landwirtschaft ist riesig, wenn man bedenkt, dass die Zahl der US-amerikanischen Landwirtschaftsbetriebe seit 1982 stetig zurückgegangen ist, heißt es in der Studie Landwirtschaftsministerium. Im vergangenen Jahr erreichte die Zahl der landwirtschaftlichen Betriebe in den USA 2 Millionen, gegenüber 2,2 Millionen im Jahr 2007. Nicht nur, dass die Zahl der landwirtschaftlichen Betriebe rückläufig ist, sondern die USA verlieren aus einer Vielzahl unterschiedlicher Gründe auch Hektar Land vom Klimawandel zu einer Verschlechterung der wirtschaftlichen Aussichten Landwirte aufgrund der Inflationwas die Landwirtschaft in kontrollierten Umgebungen ermöglicht bekannter.
Aber über die Verbesserung des Ernteertrags hinaus könnte der Einsatz von eSoil in Hydrokulturfarmen diese energiebewusster machen. Während traditionelle Hydrokulturfarmen weniger Wasser verbrauchen, sind sie benötigen mehr Energie laufen. „Der eSoil verbraucht im Mikrowattbereich sehr wenig Strom“, sagte Stavrinidou. Bevor diese Technologie auf die großflächige Landwirtschaft und andere Arten von Nutzpflanzen angewendet werden kann, müssen weitere Studien durchgeführt werden, um zu untersuchen, wie sich die elektrische Stimulation auf den gesamten Wachstumszyklus einer Pflanze während ihrer gesamten Lebensdauer und nicht nur auf die frühen Stadien des Sämlings auswirken kann Reifung. Stavrinidou sagte auch, dass ihr Team untersuchen will, wie sich die Technik auf das Wachstum anderer Pflanzenarten auswirkt.