Plants
مثلما تحمل أعصابنا الإشارات الكهربائية، فإن النباتات أيضًا حية بنبضات كهربائية مخفية، وتؤثر هذه التيارات الصغيرة في أنسجة النبات على ردود الفعل، بدءًا من الحركات المفاجئة وحتى إشارات الضيق الناجمة عن الإصابات، واكتشف العلماء طريقة رائعة لتسريع نمو النبات عن طريق تحفيز شتلات الشعير كهربائيًا، مما يؤدي إلى زيادة نمو البراعم الجديدة بنسبة 50%.
ويمكن أن تصبح هذه الطريقة غير المتوقعة مصدرا حاسما للإمدادات الغذائية، لا سيما في أوقات القلق على الأمن الغذائي بسبب الصراعات العالمية وتغير المناخ، وأفادت منظمة الأغذية والزراعة التابعة للأمم المتحدة عن ارتفاع كبير في عدد الأشخاص الذين يواجهون الجوع، ليبلغ ما بين 691 و783 مليونا في عام 2022.
وقد استكشفت التجارب السابقة استخدام الكهرباء لزيادة إنتاجية المحاصيل عن طريق تعريض شتلات النباتات المختلفة لمجالات كهربائية عالية، ومع ذلك، أحدث فريق سويدي ثورة في هذا الأمر من خلال تطوير نظام زراعة مائية منخفض الطاقة يطبق جهدًا صغيرًا وثابتًا على شتلات الشعير لمدة خمسة أيام.
وتسمح أنظمة الزراعة المائية، التي تستبدل التربة بالمياه، بالنمو على مدار العام وتستخدم كميات أقل من الأسمدة بسبب كفاءة إعادة تدوير المغذيات والمياه، وهي جذابة بشكل خاص للمناطق القاحلة والظروف البيئية القاسية، وتوفر حلول البستنة العمودية الموفرة للمساحة.
وفي هذه الدراسة، وضع الباحثون شتلات الشعير على سقالات مصنوعة خصيصًا من "التربة الإلكترونية" وطبقوا جهدًا كهربائيًا منخفضًا لمدة خمسة أيام، مما أدى إلى فترة نمو لاحقة مدتها خمسة أيام، وأظهرت النباتات المحفزة كهربائيًا أنسجة أكثر بنسبة 50% وكانت أطول بنسبة 30% مقارنة بالنباتات غير المحفزة بعد 15 يومًا من النمو.
وعلى الرغم من أن الآلية الدقيقة وراء تأثير التحفيز الكهربائي على نمو النبات لا تزال غير واضحة، إلا أن النباتات المحفزة تعالج العناصر الغذائية بشكل أكثر كفاءة، في حين لم تتم ملاحظة أي اختلافات كبيرة في محتوى النيتروجين، قامت النباتات المحفزة بتحويل النيتروجين غير العضوي إلى كتلة حيوية تحتوي على النيتروجين بشكل أكثر فعالية.
ومن المثير للاهتمام أن تعزيز النمو لم يحدث مباشرة بعد التحفيز ولكن خلال خمسة أيام بعد العلاج الكهربائي، مما يشير إلى تأثيرات دائمة حتى بعد التعرض لفترة قصيرة، وعلى الرغم من هذه النتائج الواعدة، هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لفهم كيفية تأثير التحفيز في مراحل النمو المبكرة على دورة نمو النبات بأكملها.
وفي حين يُظهر هذا الابتكار إمكانية تعزيز إنتاج الغذاء، فهو مجرد قطعة واحدة من اللغز، ولتحقيق إنتاج غذائي مستدام، هناك عوامل مختلفة تتجاوز نمو النباتات وإنتاجية المحاصيل تحتاج إلى النظر فيها.