Inovasi Tanah Elektronik

Para peneliti dari Universitas Linköping di Swedia telah mengembangkan sebuah inovasi yang menarik di dunia pertanian, yaitu ‘tanah bioelektronik’ atau ‘eSoil’. Tanah elektronik ini dapat mempercepat pertumbuhan tanaman di ruang hidroponik. Ruang hidroponik adalah metode bertanam tanpa menggunakan tanah, dimana tanaman tumbuh dalam lingkungan yang sebagian besar terdiri dari air dan tempat untuk akar melekat. Setelah mengintegrasikan ‘eSoil’ ke dalam tempat tumbuhnya bibit, peneliti menemukan bahwa mengirimkan sinyal listrik melalui tanah ini membuat tanaman tumbuh rata-rata 50 persen lebih cepat.

‘eSoil’ terbuat dari bahan organik yang dicampur dengan polimer konduktif yang disebut PEDOT. PEDOT ini bisa ditemukan di sensor dan tampilan OLED. Eleni Stavrinidou, supervisor penelitian, menjelaskan bahwa konduktivitas tanah ini penting untuk merangsang akar tanaman. Dalam penelitian ini, mereka menguji efek pengiriman sinyal listrik pada bibit barley selama 15 hari sebelum dipanen untuk dianalisis. Mengaplikasikan tegangan sekecil 0,5V pada ‘eSoil’ dapat merangsang akar secara elektrik. Hal ini berujung pada peningkatan biomassa tanaman yang terstimulasi secara elektrik dibandingkan dengan bibit yang tidak terstimulasi.

Stimulasi Listrik dan Pertumbuhan Tanaman

Efek stimulasi pada bibit barley digambarkan sebagai “stabil” dan “sementara”. Stavrinidou menjelaskan bahwa nitrogen, salah satu nutrisi utama dalam pertumbuhan tanaman, diproses lebih efisien melalui stimulasi ini. “Kami menemukan bahwa tanaman yang terstimulasi dapat memproses nutrisi lebih efisien, namun kami belum memahami bagaimana stimulasi mempengaruhi proses ini,” tambahnya. Fokus studi mendatang akan menjelaskan alasan di balik proses pertumbuhan ini.

Peluang Inovasi Teknologi dalam Pertanian

Meskipun teknik hidroponik biasanya digunakan untuk menanam sayuran hijau dan beberapa sayuran seperti mentimun dan tomat, ‘eSoil’ dapat menawarkan solusi untuk meningkatkan hasil panen dalam pengaturan komersial, terutama di tempat-tempat di mana kondisi lingkungan mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Penelitian ini menyoroti bahwa teknik ini dapat meminimalisir penggunaan pupuk dalam pertanian.

Peluang untuk inovasi teknologi dalam pertanian sangat besar mengingat jumlah pertanian di AS telah menurun sejak tahun 1982. Tahun lalu, jumlah pertanian di AS mencapai 2 juta, turun dari 2,2 juta pada tahun 2007. Tidak hanya jumlah pertanian yang menurun, tetapi AS juga kehilangan lahan akibat berbagai alasan yang berkisar dari perubahan iklim hingga prospek ekonomi yang memburuk bagi petani karena inflasi, membuat pertanian dalam lingkungan terkontrol semakin populer.

eSoil dan Pertanian Hidroponik Ramah Energi

Namun, di luar peningkatan hasil panen, implementasi ‘eSoil’ dalam pertanian hidroponik dapat membuatnya lebih sadar energi. Meskipun pertanian hidroponik tradisional menggunakan lebih sedikit air, mereka membutuhkan lebih banyak energi untuk beroperasi. “’eSoil’ mengonsumsi sangat sedikit daya dalam kisaran mikrowatt,” kata Stavrinidou. Sebelum teknologi ini dapat diterapkan pada skala pertanian besar dan jenis tanaman lain, perlu dilakukan lebih banyak studi untuk mengamati bagaimana stimulasi listrik dapat mempengaruhi seluruh siklus pertumbuhan tanaman sepanjang masa hidupnya, dan tidak hanya pada tahap awal pematangan bibit. Stavrinidou juga mengatakan bahwa timnya berencana untuk mempelajari bagaimana teknik ini mempengaruhi pertumbuhan spesies tanaman lain.