Des chercheurs développent un « sol électronique » qui améliore la croissance des cultures

Les plants d'orge poussent en moyenne 50 % plus lorsque leur système racinaire est stimulé électriquement par un nouveau substrat de culture. Dans une étude publiée dans la revue PNASdes chercheurs de l'université de Linköping ont développé un « sol » électriquement conducteur pour la culture hors sol, connu sous le nom de culture hydroponique.

« La population mondiale augmente et nous sommes également confrontés au changement climatique. Il est donc clair que nous ne pourrons pas couvrir les besoins alimentaires de la planète avec les seules méthodes agricoles déjà existantes. Mais avec la culture hydroponique, nous pouvons également cultiver des aliments en milieu urbain. environnements dans des environnements très contrôlés”, explique Eleni Stavrinidou, professeure associée au Laboratoire d'électronique organique de l'Université de Linköping et responsable du groupe Electronic Plants.

Son groupe de recherche a maintenant développé un substrat de culture électriquement conducteur, adapté à la culture hydroponique, qu'ils appellent eSoil. Les chercheurs de l'Université de Linköping ont montré que les plants d'orge cultivés dans un « sol » conducteur poussaient jusqu'à 50 % de plus en 15 jours lorsque leurs racines étaient stimulées électriquement.

La culture hydroponique signifie que les plantes poussent sans sol, n’ayant besoin que d’eau, de nutriments et de quelque chose auquel leurs racines peuvent s’attacher : un substrat. Il s'agit d'un système fermé qui permet la recirculation de l'eau afin que chaque plant reçoive exactement les nutriments dont il a besoin. Par conséquent, très peu d’eau est nécessaire et tous les nutriments restent dans le système, ce qui n’est pas possible dans la culture traditionnelle.

La culture hydroponique permet également la culture verticale dans de grandes tours pour maximiser l'efficacité de l'espace. Les cultures déjà cultivées de cette manière comprennent la laitue, les herbes aromatiques et certains légumes. Les céréales ne sont généralement pas cultivées en culture hydroponique, sauf pour leur utilisation comme fourrage. Dans cette étude, les chercheurs montrent que les plants d'orge peuvent être cultivés en culture hydroponique et qu'ils ont un meilleur taux de croissance grâce à la stimulation électrique.

“De cette façon, nous pouvons faire pousser les plants plus rapidement avec moins de ressources. Nous ne savons pas encore comment cela fonctionne réellement, ni quels mécanismes biologiques sont impliqués. Ce que nous avons découvert, c'est que les plants traitent l'azote plus efficacement, mais ce n'est pas clair. mais comment la stimulation électrique affecte ce processus”, explique Starvrinidou.

La laine minérale est souvent utilisée comme substrat de culture en culture hydroponique. Non seulement il n’est pas biodégradable, mais il est également produit selon un processus très gourmand en énergie. Le substrat de culture électronique eSoil est composé de cellulose, le biopolymère le plus abondant, mélangé à un polymère conducteur appelé PEDOT. Cette combinaison en tant que telle n’est pas nouvelle, mais c’est la première fois qu’elle est utilisée pour la culture de plantes et pour créer ainsi une interface pour les plantes.

Des recherches antérieures ont utilisé la haute tension pour stimuler les racines. L'avantage du « sol » des chercheurs de Linköping est qu'il consomme très peu d'énergie et ne présente aucun danger de haute tension. Stavrinidou estime que la nouvelle étude ouvrira la voie à de nouveaux domaines de recherche pour développer davantage la culture hydroponique.

“Nous ne pouvons pas dire que la culture hydroponique résoudra le problème de la sécurité alimentaire. Mais elle peut certainement aider, en particulier dans les régions où il y a peu de terres arables et où les conditions environnementales sont difficiles”, dit-elle.