Bitkilerin büyümesini hızlandıran biyoelektronik toprak: eSoil

İsveç'in Linköping Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, biyoelektronik toprak geliştirdi. eSoil isimli biyoelektronik toprak PEDOT adlı iletken bir polimer ile karıştırılmış organik maddelerden oluşuyor. PEDOT'a, sensörler ve OLED ekranlar gibi bileşenlerde de rastlamak mümkün. Bu biyoelektronik toprak, toprak olmadan bitki yetiştiren çiftliklerde bitkilerin büyümesini hızlandırabilecek. Bu sayede biyoelektronik toprak, topraksız (hidroponik) tarım alanlarında da kullanılabilecek. 

eSoil nasıl çalışıyor? 

Çalışmanın danışmanı Eleni Stavrinidou'nun yaptığı açıklamaya göre, organik ortamlarda bitki köklerini uyarmak (stimülasyon) için toprağın iletkenliğine ihtiyaç var. Bu bağlamda eSoil, bitki köklerine sinyal göndererek onları uyarıyor. Araştırmacıların keşfine göre eSoil, fidelerin büyüdüğü alana entegre edildikten sonra toprak yoluyla elektrik sinyalleri gönderildiğinde bitkiler ortalama yüzde 50 daha fazla büyüyor. 

Bu çalışma kapsamında araştırmacılar, hasat etmeden önce 15 gün boyunca arpa fidelerine sinyal göndermenin etkisini inceledi. Stavrinidou, eSoil'e 0,5V kadar küçük bir voltaj uygulamanın kökleri elektriksel olarak uyardığını açıkladı. Bu da elektrikle uyarılan bitkilerin biyokütlesinde, uyarılmayan tohumlara kıyasla kayda değer bir artışa neden oldu.

Araştırma sonuçlarına göre bu uyarılmanın arpa fideleri üzerindeki etkisi sağlam ve geçici oldu. Stavrinidou'nun aktardıklarına göre; bitkinin büyümesinde rol oynayan ana besin maddelerinden biri olan azot, uyarılma sayesinde daha verimli bir şekilde işlendi. 

Topraksız tarım teknikleri genellikle yeşillikler, salatalık ve domates gibi ürünlerin yetiştirilmesinde kullanılıyor. Araştırmaya göre eSoil ile tarımda gübre kullanımı en aza indirgenebilir. Böylece eSoil hem topraksız tarım alanlarında hem de çevresel koşulların bitki büyümesini etkilediği yerlerde mahsul verimini artırmaya dair yeni bir çözüm sunabilir. 

eSoil'in topraksız tarım çiftliklerinde uygulanması, bu çiftlikleri enerji kullanımı açısından daha verimli hale getirebilir. Geleneksel topraksız tarım çiftliklerinde daha az su kullanılmasına rağmen, bu çiftlikler daha fazla enerjiye ihtiyaç duyuyor. Stavrinidou'nun ifadesine göre, eSoil ise mikrowatt aralığında çok az güce ihtiyaç duyuyor. Tüm bu ihtimaller olumlu bir tablo çizse de, daha net sonuçlar için araştırma ekibinin bitkilerin büyüme döngülerinde elektrik uyarımı kullanılmasına yönelik daha fazla çalışma yapması gerekmekte. 

Ekip, uyarılan bitkilerin besin maddelerini daha verimli bir şekilde işleyebildiğini görüyor, ancak uyarımın bu süreci nasıl etkilediğini anlamıyor. Bu nedenle Stavrindou, büyüme sürecinin arkasındaki nedenin gelecekteki çalışmaların odak noktası olacağını ifade ediyor.