بالمقارنة مع الزراعة التقليدية ، تستخدم الزراعة المائية مساحة أقل ومياه أقل ، بالإضافة إلى أنها لا تتطلب أي تربة. لا يزال يتطلب وسيطًا للنمو ، وقد ابتكر العلماء مؤخرًا وسيطًا أفضل من هذا القبيل ، مشتق من شعر الإنسان المهمل.
يحتوي شعرنا على كميات كبيرة من البروتين المعروف باسم الكيراتين ، والذي يتكون بدوره من الأحماض الأمينية.
تعزز هذه الأحماض نمو النبات من تلقاء نفسها ، بالإضافة إلى أنها قادرة على الارتباط بالعناصر الغذائية الأخرى ، ثم إطلاقها بمرور الوقت. لهذه الأسباب ، الكيراتين استطاع صنع وسطًا رائعًا للنمو المائي ، باستثناء حقيقة أنه ليس قويًا بما يكفي لتشكيل ركيزة تدعم النباتات جسديًا ... على الأقل ، ليس بدون القليل من المساعدة.
مع وضع هذا العيب في الاعتبار ، بدأ علماء من جامعة نانيانغ التكنولوجية بسنغافورة بالحصول على شعر مقصوص من الصالونات ، واستخراج الكيراتين من هذا الشعر ، ثم مزج الكيراتين بألياف السليلوز المشتقة من لب الخشب لتقويته. بعد أن يجف الخليط ، تشكل مادة إسفنجية. تم استخدام هذه المادة لاحقًا كوسيط للنمو المائي ، في زراعة نباتات الجرجير و بوك تشوي.
لم يتم العثور على أنها تدعم النباتات وتعزز نموها فحسب ، بل إن هيكلها المسامي جعلها أيضًا فعالة للغاية في جذب محلول المغذيات المائي المستخدم في نظام الزراعة المائية والاحتفاظ به. بتعبير أدق ، كانت قادرة على الاحتفاظ بوزنها في الماء 40 مرة ، وهو ما يقال إنه مماثل لقدرة وسائط النمو التجاري الحالية.
على عكس تلك الوسائط الأخرى ، فإن المادة القائمة على الكيراتين تتحلل بيولوجيًا تمامًا في غضون أربعة إلى ثمانية أسابيع - لتصبح سمادًا نباتيًا في هذه العملية. في حين أن هذا يعني أنه سيتعين استبداله كثيرًا ، إلا أنه لن يترك أي نفايات في البيئة بعد التخلص منه.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن النباتات المزروعة في وسط الكيراتين طورت جذورًا أطول من تلك التي تزرع في الأوساط التقليدية ، مما يسمح لها بتناول المزيد من الماء والمغذيات. وكمكافأة إضافية ، إذا لم يكن هناك شعر كافٍ لإنتاج الوسط على نطاق تجاري ، فمن المحتمل استخدام مصادر أخرى.
قال كبير العلماء البروفيسور نج كي ووي: "إلى جانب الشعر ، تنتج تربية الماشية كميات كبيرة من الكيراتين كمواد حيوية ، حيث توجد بكثرة في الصوف والقرون والحوافر والريش". "نظرًا لأنه يمكن استخراج الكيراتين من العديد من أنواع نفايات المزارع ، فإن تطوير ركائز مائية تعتمد على الكيراتين يمكن أن يكون استراتيجية مهمة لإعادة تدوير نفايات المزارع كجزء من الزراعة المستدامة."
نشرت مؤخرا ورقة بحثية في المجلة الكيمياء والهندسة المستدامة ACS.
المصدر جامعة نانيانغ التكنولوجية