İsveç’teki Linköping Üniversitesi’nden araştırmacılar, hidroponik alanlarda ya da çoğunlukla su ve köklerin tutunacağı bir yerden oluşan ortamlarda topraksız bitki yetiştiren çiftliklerde bitkilerin büyümesini hızlandırabilecek bir ‘biyoelektronik toprak’ geliştirdi. Tasarlanan ‘eSoil’i fidelerin büyüdüğü çerçeveye entegre ettikten sonra araştırmacılar, topraktan elektrik sinyalleri göndermenin bitkilerin ortalama yüzde 50 daha fazla büyümesini sağladığını keşfetti. eSoil, sensörler ve OLED ekranlar gibi şeylerde bulunabilen PEDOT adlı iletken bir polimer ile karıştırılmış organik maddelerden oluşuyor. Çalışmanın yöneticisi Eleni Stavrinidou yaptığı açıklamada, toprağın iletkenliğinin bitki köklerini uyarmak için gerekli olduğunu söyledi. Bu özel çalışmada araştırmacılar, analiz için hasat etmeden önce 15 gün boyunca arpa fidelerine sinyal göndermenin etkisini incelediler. 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. Stimülasyonun arpa fideleri üzerindeki etkisi istikrarlı ve geçici olarak tanımlandı. Stavrinidou verdiği demeçte, bitki büyümesinde rol oynayan ana besin maddelerinden biri olan azotun uyarım yoluyla daha verimli bir şekilde işlendiğini söyledi.
“Uyarılan bitkilerin besin maddelerini daha verimli bir şekilde işleyebildiğini gördük, ancak uyarımın bu süreci nasıl etkilediğini anlamıyoruz” diyen Stavrindou, büyüme sürecinin arkasındaki nedenin gelecekteki çalışmaların odak noktası olacağını sözlerine ekledi. Hidroponik teknikler çoğunlukla sebze, yapraklı yeşillik, salatalık ve domates gibi bazı sebzelerin yetiştirilmesinde kullanılırken, eSoil ticari ortamlarda ve özellikle çevresel koşulların bitki büyümesini etkilediği yerlerde mahsul verimini artırmak için yeni yollar oluşturmak adına bir çözüm sunabilir. Çalışma, bu tekniğin tarımda gübre kullanımını en aza indirebileceğinin altını çiziyor. Tarım Bakanlığı’na göre, ABD’deki çiftlik sayısının 1982’den bu yana istikrarlı bir şekilde azaldığı göz önüne alındığında, tarımda teknolojik yenilik fırsatı çok büyük. Geçen yıl ABD’deki çiftliklerin sayısı 2 milyona ulaştı. 2007’de bu sayı 2,2 milyondu. Sadece çiftlikler azalmakla kalmıyor, aynı zamanda ABD, iklim değişikliğinden enflasyon nedeniyle çiftçiler için kötüleşen ekonomik görünüme kadar bir dizi nedenden dolayı dönümlerce araziyi kaybediyor ve kontrollü ortamlarda çiftçiliği daha popüler hale getiriyor. Ancak mahsul verimini artırmanın ötesinde, eSoil’in hidroponik çiftliklere uygulanması enerji kullanımını bilinçli hale getirebilir. Geleneksel hidroponik çiftlikler daha az su kullanırken, çalıştırmak için daha fazla enerjiye ihtiyaç duyarlar. Stavrinidou, “eSoil, mikrowatt aralığında çok az güç tüketiyor” dedi. Bu teknoloji, büyük ölçekli tarıma ve diğer mahsul türlerine uygulanmadan önce, elektriksel uyarımın sadece fide olgunlaşmasının ilk aşamalarında değil, bir bitkinin tüm yaşamı boyunca bütün büyüme döngüsünü nasıl etkileyebileceğini gözlemlemek için daha fazla çalışma yapılması gerekiyor. Stavrinidou ayrıca ekibinin, tekniğin diğer bitki türlerinin büyümesini nasıl etkilediğini incelemeyi planladığını söyledi.