Elektrická stimulácia rastlín zvýšila ich rast až o 50 %

Podobne ako v ľudských nervových bunkách aj rastlinnými tkanivami prúdia impulzy elektrickej aktivity a vyvolávajú náhle pohyby alebo upozorňujú na novo vzniknuté poranenia. Výskumníci teraz využili tieto obvody na podporu rastu rastlín a zistili, že pôsobenie elektrickým prúdom na sadenice jačmeňa pomáha novým výhonkom rásť rýchlejšie. Mohlo by to byť skutočným prínosom pre zásobovanie potravinami v čase, keď je potravinová bezpečnosť v súvislosti s konfliktmi a klimatickými zmenami čoraz väčším problémom.

Podľa Organizácie OSN pre výživu a poľnohospodárstvo v roku 2022 čelilo hladu až 783 miliónov ľudí, čo predstavuje nárast o 122 miliónov v porovnaní s rokom 2019. Výskumníci už predtým experimentovali s elektrickou energiou v snahe zvýšiť výnosy plodín, pričom vysokým elektrickým poliam vystavili jačmeň či sadenice hrachu. Teraz však švédsky tím v snahe znížiť energetické nároky takýchto zariadení vyvinul hydroponický systém s nízkou spotrebou energie, ktorý aplikoval malé, ale konštantné napätie na sadenice jačmeňa počas piatich dní.

Hydroponické systémy namiesto pôdy využívajú vodu, rastliny v nich rastú celoročne a potrebujú menej hnojív ako pri iných poľnohospodárskych metódach, pretože živiny a voda sa môžu v systéme recyklovať. Hydropónia je vhodná najmä pre oblasti s malým množstvom ornej pôdy a s drsnými environmentálnymi podmienkami. Preto sa často používa na pestovanie listovej zeleniny na suchých miestach, ako je napríklad Antarktída, navyše umožňuje systémy skladať na seba a vytvárať tak priestorovo úsporné vertikálne záhrady.

Výskumníci umiestnili päťdňové sadenice jačmeňa na špeciálne vyrobené lešenia a na päť dní na ne privádzali nízke elektrické napätie. Potom ich pred zberom nechali rásť ešte päť dní. Na výrobu lešenia, ktoré nazvali eSoil, tím použil materiál vyrobený z vodivého polyméru a celulózy, ktorá je dôležitou zložkou bunkových stien rastlín. 

Elektricky stimulované rastliny mali v priemere o 50 % viac tkaniva, meraného ako suchá hmotnosť, a po 15 dňoch rastu boli o 30 % dlhšie ako nedotknuté rastliny. Zatiaľ nie je známe, ako presne elektrina podporuje rast rastlín. Jedným z predpokladov je, že elektricky stimulované rastliny sú efektívnejšie pri prijímaní živín. Po 15 dňoch sa však nezistili žiadne rozdiely v obsahu dusíka v sadeniciach s elektrickou stimuláciou alebo bez nej.

Výskumníci v ďalších experimentoch zistili, že stimulované rastliny spracúvajú dusičnany efektívnejšie, pričom obsah anorganickej zlúčeniny dusíka v nich bol nižší ako pri ich neelektrizovaných náprotivkoch, čo naznačuje, že ho premenili na biomasu obsahujúcu dusík. Okrem toho vedci prekvapujúco zistili, že zrýchlený rast nenastal hneď po elektrickej stimulácii, ale počas piatich dní po vypnutí elektród. To naznačuje, že aj krátke, malé dávky elektrickej stimulácie môžu mať na rastliny trvalý účinok.  Štúdia bola uverejnená v časopise PNAS.

Zdroj: sciencealert.com.