نهال جو به طور متوسط 50٪ بیشتر رشد می کند زمانی که سیستم ریشه آنها از طریق یک بستر کشت جدید تحریک الکتریکی شود. در مطالعه ای که در ژورنال PNAS منتشر شد ، محققان دانشگاه لینکوپینگ یک “خاک” رسانای الکتریکی برای کشت بدون خاک ساخته اند که به عنوان هیدروپونیک شناخته می شود.
“جمعیت جهان در حال افزایش است و ما نیز تغییرات آب و هوایی داریم. بنابراین واضح است که ما نمی‌توانیم نیازهای غذایی کره زمین را تنها با روش‌های کشاورزی موجود پوشش دهیم. اما با هیدروپونیک می‌توانیم غذا را در شهرها نیز پرورش دهیم. النی استاورینیدو، دانشیار آزمایشگاه الکترونیک آلی در دانشگاه لینشوپینگ و رهبر گروه گیاهان الکترونیکی می‌گوید: محیط‌هایی در تنظیمات بسیار کنترل‌شده.
گروه تحقیقاتی او اکنون یک بستر کشت رسانای الکتریکی متناسب با کشت هیدروپونیک ایجاد کرده است که آنها را eSoil می نامند. محققان دانشگاه لینکوپینگ نشان داده‌اند که نهال‌های جو رشد کرده در “خاک رسانا” در 15 روز زمانی که ریشه‌های آنها از طریق الکتریکی تحریک می‌شد تا 50 درصد بیشتر رشد کردند.
کشت هیدروپونیک به این معنی است که گیاهان بدون خاک رشد می‌کنند و فقط به آب، مواد مغذی و چیزی که ریشه‌هایشان می‌توانند به آن بچسبند نیاز دارند – یک بستر. این یک سیستم بسته است که امکان گردش مجدد آب را فراهم می کند تا هر نهال دقیقاً مواد مغذی مورد نیاز خود را دریافت کند. بنابراین آب بسیار کمی مورد نیاز است و تمام مواد مغذی در سیستم باقی می مانند که در کشت سنتی امکان پذیر نیست.
هیدروپونیک همچنین امکان کشت عمودی در برج های بزرگ را برای به حداکثر رساندن کارایی فضا فراهم می کند. محصولاتی که در حال حاضر به این روش کشت می شوند شامل کاهو، سبزی و برخی سبزیجات است. غلات به طور معمول در هیدروپونیک جدا برای استفاده به عنوان علوفه کشت نمی شوند. در این مطالعه محققان نشان می‌دهند که نهال‌های جو را می‌توان با استفاده از هیدروپونیک کشت کرد و به لطف تحریک الکتریکی، سرعت رشد بهتری دارند.
“به این ترتیب، ما می‌توانیم نهال‌ها را با منابع کمتر به رشد سریع‌تری برسانیم. ما هنوز نمی‌دانیم که واقعاً چگونه کار می‌کند، کدام مکانیسم‌های بیولوژیکی درگیر هستند. آنچه ما دریافتیم این است که نهال‌ها نیتروژن را به طور موثرتری پردازش می‌کنند، اما مشخص نیست. النی استارورینیدو می‌گوید که چگونه تحریک الکتریکی بر این فرآیند تأثیر می‌گذارد.
پشم معدنی اغلب به عنوان بستر کشت در هیدروپونیک استفاده می شود. این نه تنها زیست تخریب ناپذیر است، بلکه با فرآیند بسیار انرژی بر تولید می شود. بستر کشت الکترونیکی eSoil از سلولز، فراوان ترین پلیمر زیستی، مخلوط با پلیمر رسانا به نام PEDOT ساخته شده است. این ترکیب جدید نیست، اما این اولین بار است که برای کشت گیاهان و ایجاد رابط برای گیاهان به این روش استفاده می شود.
تحقیقات قبلی از ولتاژ بالا برای تحریک ریشه ها استفاده کرده است. مزیت «خاک» محققین لینکوپینگ این است که مصرف انرژی بسیار پایینی دارد و خطر ولتاژ بالا ندارد. النی استاورینیدو معتقد است که مطالعه جدید راه را برای مناطق تحقیقاتی جدید برای توسعه کشت هیدروپونیک بیشتر باز خواهد کرد.
ما نمی‌توانیم بگوییم که هیدروپونیک مشکل امنیت غذایی را حل خواهد کرد.