İsveç’teki Linköping Üniversitesi araştırmacıları, hidroponik alanlarda, yani çoğunlukla sudan ve köklerin tutunabileceği bir yerden oluşan, topraksız bitki yetiştiren çiftliklerde bitkilerin büyümesini hızlandırabilen bir “biyoelektronik toprak” geliştirdi. Araştırmacılar, tasarladıkları “eSoil”i (“eToprak”) fidelerin büyüdüğü çerçeveye entegre ettikten sonra, toprağa elektrik sinyalleri göndermenin bitkilerin ortalama yüzde 50 daha fazla büyümesini sağladığını keşfettiler.
eSoil, sensörler ve OLED ekranlar gibi şeylerde bulunabilen PEDOT adı verilen iletken bir polimerle karıştırılmış organik maddelerden oluşuyor. Engadget ile görüşen araştırma sorumlusu Eleni Stavrinidou, toprağın iletkenliğinin bitki köklerinin uyarılması için gerekli olduğunu söyledi. Bu çalışmada araştırmacılar, analiz amacıyla arpa fidelerini hasat etmeden önce 15 gün boyunca sinyal göndermenin etkisini incelediler. Stavrinidou, eSoil’e 0,5V kadar küçük bir voltajın uygulanmasının kökleri elektriksel olarak uyardığını açıkladı. Bu da, uyarılmamış tohumlamalarla karşılaştırıldığında elektrikle uyarılan bitkilerin biyokütlesinde kayda değer bir artışa neden oldu.
Uyarımın arpa fideleri üzerindeki etkisi “sabit” ve “geçici” olarak tanımlandı. Stavrinidou, bitki büyümesinde yer alan ana besinlerden biri olan nitrojenin uyarı yoluyla daha verimli şekilde işlendiğini söyledi. “Uyarılmış bitkilerin besin maddelerini daha verimli bir şekilde işleyebildiğini bulduk ancak uyarının bu süreci nasıl etkilediğini anlamıyoruz” diye açıklayan Stavrindou, büyüme sürecinin arkasındaki nedenin gelecekteki çalışmaların odak noktası olacağını ekledi.
Hidroponik teknikler esas olarak yapraklı yeşillikleri, salatalık ve domates gibi bazı sebzeleri yetiştirmek için kullanılırken, eSoil ticari ortamlarda ve özellikle çevre koşullarının bitki büyümesini etkilediği yerlerde mahsul verimini artırmanın yeni yollarını yaratmak için bir çözüm sunabilir. Çalışma, bu tekniğin tarımda gübre kullanımını da azaltabileceğini vurguluyor.
eSoil’in hidroponik çiftliklerde uygulanması, mahsul verimini artırmanın ötesinde çiftlikleri daha enerji-bilinçli hale de getirebilir. Geleneksel hidrofonik çiftlikler daha az su tüketirken, çalışmak için daha fazla enerjiye ihtiyaç duyuyorlar. Stavrinidou, “eSoil, mikrowatt aralığında çok az güç tüketiyor” diyor. Ancak bu teknolojinin büyük ölçekli tarıma ve diğer mahsul türlerine uygulanabilmesi için, öncelikle elektriksel uyarımın, bir bitkinin sadece fide olgunlaşmasının ilk aşamalarında değil, tüm ömrü boyunca tüm büyüme döngüsünü nasıl etkileyebileceğinin gözlemlendiği daha fazla araştırma yapılması gerekiyor.