Исследователи из Центра устойчивых биопродуктов при Университете Дикина в Австралии представили инновационный подход к выращиванию базилика, способный произвести революцию в городском сельском хозяйстве. Объединив древнюю практику улучшения почвы с передовыми технологиями Интернета вещей (IoT), ученые добились трехкратного увеличения биомассы растений.
В ходе эксперимента, опубликованного в научном журнале «Biochar», изучалось влияние различных почвенных смесей на рост базилика (Ocimum basilicum). Растения выращивались в течение 30 дней в специальных «умных» шкафах, оснащенных камерами высокого разрешения и множеством датчиков. Эта система позволила в режиме реального времени отслеживать ключевые параметры, такие как площадь листьев, развитие корней, влажность и интенсивность света, давая детальное представление о реакции растений на субстрат.
Центральным элементом исследования стал биоуголь — пористый углеродистый материал, получаемый из органических отходов. Ученые сравнили несколько вариантов грунта, включая традиционные почвенные смеси и безземельные субстраты с добавлением биоугля. Наилучшие результаты были достигнуты при добавлении в стандартный грунт от 10 до 20 процентов биоугля, предварительно обогащенного питательными веществами. Такая смесь не только стимулировала развитие корневой системы и листьев, но и привела к увеличению биомассы растений примерно в три раза по сравнению с использованием необработанного биоугля.
Результаты подчеркивают важность биоугля не просто как кондиционера для почвы, но и как эффективного удобрения медленного высвобождения. Это позволяет значительно сократить зависимость от синтетических удобрений, которые часто способствуют загрязнению окружающей среды. В то же время исследование показало, что чрезмерное количество биоугля или его использование без питательной обработки может, наоборот, подавлять рост растений, что указывает на необходимость точного подбора состава смеси для каждой конкретной культуры.
Помимо агрономических преимуществ, интеграция биоугля и «умных» технологий имеет и более широкое значение. Биоуголь способен улавливать и удерживать углерод в почве на протяжении десятилетий, что делает его мощным инструментом для борьбы с изменением климата. Кроме того, его производство позволяет превращать сельскохозяйственные и лесные отходы в ценный продукт, замыкая цикл управления органическими отходами и способствуя развитию экономики замкнутого цикла.
Ведущий автор исследования Сирджана Адхикари подчеркивает двойное преимущество нового подхода: «Обогащенные биоуглем среды для выращивания не только обеспечивают превосходные показатели роста растений, но и вносят значительный вклад в стратегии по улавливанию углерода. Синергия между физическими свойствами биоугля и мониторингом с помощью Интернета вещей открывает революционный путь к климатически безопасному и продуктивному садоводству».
По мнению команды, предложенная модель может быть адаптирована для выращивания множества других пряных трав, овощей и декоративных растений. По мере того как технологии «умного» земледелия становятся доступнее, а методы производства биоугля совершенствуются, этот подход может стать стандартом в мировом сельском хозяйстве, повышая урожайность и качество продукции при сохранении экологического баланса.