Tarım Devrimi: Bitkileri Elektrikle Büyütmenin Yolu Bulundu!
Araştırmacılar, mahsul büyümesini artıran bir “elektronik toprak” geliştirdi.
Arpa fideleri, kök sistemlerinin yeni bir yetiştirme substratı aracılığıyla elektriksel olarak uyarıldığında ortalama %50 daha fazla büyüyor. PNAS dergisinde yayınlanan bir çalışmada, Linköping Üniversitesi’nden araştırmacılar, hidroponik olarak bilinen topraksız yetiştirme için elektriksel olarak iletken bir “toprak” geliştirdiler.
“Dünya nüfusu artıyor ve iklim değişikliği de var. Dolayısıyla gezegenin gıda ihtiyacını sadece mevcut tarım yöntemleriyle karşılayamayacağımız açık. Ancak hidroponik ile kentsel ortamlarda da çok kontrollü ortamlarda gıda yetiştirebiliriz” diyen Linköping Üniversitesi Organik Elektronik Laboratuvarı’nda doçent olan ve Elektronik Bitkiler grubunun lideri Eleni Stavrinidou.
Araştırma grubu şimdi eSoil adını verdikleri, hidroponik yetiştiriciliğe uygun, elektriksel olarak iletken bir yetiştirme substratı geliştirdi. Linköping Üniversitesi araştırmacıları, iletken “toprakta” yetiştirilen arpa fidelerinin, kökleri elektriksel olarak uyarıldığında 15 gün içinde %50’ye kadar daha fazla büyüdüğünü göstermiştir.
Hidroponik yetiştiricilik, bitkilerin toprak olmadan büyümesi, sadece suya, besin maddelerine ve köklerinin tutunabileceği bir alt tabakaya ihtiyaç duyması anlamına gelir. Su devridaimini sağlayan kapalı bir sistemdir, böylece her fide tam olarak ihtiyaç duyduğu besinleri alır. Bu nedenle çok az su gerekir ve tüm besinler sistemde kalır ki bu geleneksel yetiştiricilikte mümkün değildir.
Hidroponik, alan verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için büyük kulelerde dikey yetiştiriciliğe de olanak tanır. Halihazırda bu şekilde yetiştirilen ürünler arasında marul, otlar ve bazı sebzeler bulunmaktadır. Tahıllar, yem olarak kullanılmaları dışında tipik olarak hidroponikte yetiştirilmemektedir. Bu çalışmada araştırmacılar, arpa fidelerinin hidroponik kullanılarak yetiştirilebileceğini ve elektrik stimülasyonu sayesinde daha iyi bir büyüme oranına sahip olduklarını göstermiştir.
“Bu şekilde fidelerin daha az kaynakla daha hızlı büyümesini sağlayabiliriz. Bunun gerçekte nasıl çalıştığını, hangi biyolojik mekanizmaların dahil olduğunu henüz bilmiyoruz. Bulduğumuz şey, fidelerin azotu daha etkili bir şekilde işlediği, ancak elektriksel uyarımın bu süreci nasıl etkilediği henüz net değil” diyen Stavrinidou.
Mineral yün genellikle hidroponikte yetiştirme substratı olarak kullanılır. Bu sadece biyolojik olarak parçalanamaz olmakla kalmıyor, aynı zamanda çok enerji yoğun bir süreçle üretiliyor. Elektronik yetiştirme substratı eSoil, PEDOT adı verilen iletken bir polimer ile karıştırılmış en bol bulunan biyopolimer olan selülozdan yapılmıştır. Bu kombinasyon yeni değil, ancak bitki yetiştirme ve bitkiler için bu şekilde bir arayüz oluşturma amacıyla ilk kez kullanılıyor.
Daha önceki araştırmalarda kökleri uyarmak için yüksek voltaj kullanılmıştı. Linköping araştırmacılarının “toprağının” avantajı ise çok düşük enerji tüketimine sahip olması ve yüksek voltaj tehlikesinin bulunmaması. Stavrinidou, yeni çalışmanın hidroponik yetiştiriciliğin daha da geliştirilmesi için yeni araştırma alanlarının yolunu açacağına inanıyor.
“Hidroponiğin gıda güvenliği sorununu çözeceğini söyleyemeyiz. Ancak özellikle ekilebilir arazinin az olduğu ve zorlu çevre koşullarına sahip bölgelerde kesinlikle yardımcı olabilir” diyor.
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Tarım Devrimi: Bitkileri Elektrikle Büyütmenin Yolu Bulundu!