農業

電気が水耕作物の成長を加速させる

公開日 2024年1月9日

更新日 2026年7月31日

著者

Jonathan Schramm

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次なる農業革命

農業は人類文明と同じくらい古いです。そして長い間、降雨量や気温、土壌組成、害虫の襲撃、菌類の病気など、ほとんどの要因を制御せずに行われてきました。

近代農業と「緑の革命」は、肥料、農薬、除草剤、灌漑、温室、さらにはGMO種子などにより部分的に変化させました。それでも、露天栽培は完全に制御された環境からはほど遠いです。

このため、商業的に実行可能な水耕栽培と垂直農業の実現に向けた取り組みが行われています。これらは、私たちが記事「垂直農業とその世界的影響に関する徹底分析」「ロボット受粉者は垂直農業で役割を果たせるか？」および「ベスト5 垂直農業企業」で取り上げました。

垂直農業の電化

屋内および水耕栽培は、単なる制御された環境や肥料・水の使用量削減以上の利点をもたらす可能性があります。成長培地を直接制御することで、植物の成長を促進する新しい方法を導入できるでしょう。

そのような新興のアイデアの一つは、植物に微小な電流を与えることです。これは野外では不可能ですが、垂直農場や水耕栽培では比較的容易に適用できます。

研究者は以前、この方法が植物の成長を刺激することを示しましたが、高電圧が必要であり、経済的、安全、環境に優しいとは言えません。この Linköping University（スウェーデン）で、Eleni Stavrinidouの指導の下、がこのアイデアを改善する方法を見つけた可能性があります。

低電圧 – 高成長

「Electronic Plants」グループの研究者は、紙の主成分であるセルロースを導電性ポリマーであるPEDOT (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)と混合した基材を使用し、「eSoil」を作製しました。

出典: PNAS

これは安全で低電圧、かつ非常に低エネルギー消費で植物の成長を刺激します。

“…導電性「土壌」で育てた大麦の苗は、根が電気的に刺激された場合、15日で最大50％成長が増加しました” – Linköping University

電流が成長を刺激する正確なメカニズムはまだ不明です。そのため、商業用垂直農業向けにこの手法を最適化するまでにはまだ時間がかかるでしょう。考えられる理由の一つは、亜硝酸塩をより効率的にバイオマスに変換することで栄養素の取り込みが改善されることです。
大規模な植物に対する電流の影響について、苗だけでなくさらなる研究が必要です。