นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยฟรีแห่งโบลซาโน ร่วมกับสถาบันเทคโนโลยีแห่งอิตาลี (IIT) พัฒนา ไฮโดรเจลชีวภาพ สำหรับปลูกพืชแบบไม่ใช้ดิน โดยใช้วัสดุจากธรรมชาติล้วน ๆ ย่อยสลายได้ ไม่ทิ้งขยะ ไม่สร้างมลพิษ และที่สำคัญคือ ใช้ ‘น้ำน้อยมาก’ แต่ก็ยังทำให้พืชเติบโตได้ดี
Dr. Camilla Febo หนึ่งในทีมวิจัย อธิบายว่า อยากสร้างวัสดุที่ใช้งานง่าย เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และช่วยให้พืชเติบโตได้จริง วัสดุนี้จะดูดน้ำไว้เยอะ ๆ แล้วค่อย ๆ ปล่อยออกมา ทำให้พืชได้รับน้ำตลอดโดยไม่ต้องใช้น้ำเยอะ
ในอนาคต ทีมวิจัยยังตั้งเป้าว่าจะติดเซนเซอร์ลงไปในวัสดุนี้ เพื่อวัดสุขภาพพืชแบบเรียลไทม์ ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญของการเกษตรที่ใช้น้ำน้อยแต่ได้ผลผลิตดี
วัสดุใหม่ ใช้ง่าย เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
วัสดุที่พูดถึงคือไฮโดรเจล เป็นเจลที่ดูดน้ำได้ดีมาก ภายในมีโครงสร้างคล้ายฟองน้ำ ทำให้เก็บน้ำและธาตุอาหารได้ดี
ทีมวิจัยเลือกใช้วัตถุดิบธรรมชาติจากทะเล คือคาราจีแนน (สารสกัดจากสาหร่ายแดง) ซึ่งปกติใช้ในอาหารและเครื่องสำอาง เพราะช่วยให้สารผสมต่าง ๆ ข้นขึ้นหรือกลายเป็นเจลได้
นอกจากนี้ยังเติมสารสกัดจากสาหร่ายทั้งตัว เพื่อเพิ่มสารกระตุ้นธรรมชาติที่ช่วยให้พืชดูดซึมสารอาหารได้ดีขึ้น ทนต่อสภาพแวดล้อมแย่ ๆ และให้ผลผลิตคุณภาพสูง
Athanassia Athanassiou จาก IIT เสริมว่า “ทุกวันนี้น้ำจืดมีน้อยลง แถมพลาสติกก็เต็มโลก เราเลยมุ่งพัฒนาวัสดุจากธรรมชาติที่ใช้ได้หลายวงการ เช่น เกษตร การบำบัดน้ำ หรือแม้แต่บรรจุภัณฑ์”
ซึ่งนักวิจัยได้ทดลองปลูกพืชโดยใช้ไฮโดรเจลนี้ที่ห้องแล็บในเมืองโบลซาโน โดยใช้ต้น Arabidopsis thaliana ซึ่งเป็นพืชต้นแบบที่นิยมใช้ในการวิจัย ผลที่ได้คือไฮโดรเจลนี้ดูดน้ำได้มากถึง 7000% (หรือเกือบ 70 เท่าของน้ำหนักตัวมันเอง) และสามารถรองรับการปลูกจากเมล็ดได้จริง ที่สำคัญคือพืชที่ปลูกในไฮโดรเจลนี้ โตดีกว่า วัสดุที่ใช้ในระบบไฮโดรโปนิกส์แบบเดิม ๆ อีกด้วย
ไม่ใช่แค่ปลูกได้ แต่ยังดูแลพืชได้แบบเรียลไทม์
นักวิจัยยังวางแผนต่อยอด โดยพัฒนาเซนเซอร์เล็ก ๆ ที่สามารถใส่ลงไปในไฮโดรเจลได้ เซนเซอร์นี้จะทำหน้าที่วัดค่าต่าง ๆ ที่บอกถึงสุขภาพของพืชหรือสภาพของน้ำรอบ ๆ รากพืช ช่วยให้เกษตรกรสามารถติดตามการเจริญเติบโตของพืชแบบเรียลไทม์ โดยไม่ต้องคาดเดาอีกต่อไป
Luisa Petti หัวหน้าทีมเซนเซอร์จาก UniBz กล่าวว่า เทคโนโลยีควรช่วยให้โลกดีขึ้น ไม่ใช่แค่ล้ำหน้าเฉย ๆ เราอยากให้ทุกนวัตกรรมที่สร้างขึ้นมานั้นมีผลจริงต่อชีวิตคนและสิ่งแวดล้อม ซึ่งโครงการนี้ก็เป็นตัวอย่างที่ชัดเจน”
ไฮโดรเจลชีวภาพนี้ไม่ใช่แค่ของใหม่ แต่เป็นทางออกสำหรับการเกษตรในอนาคต ที่ช่วยใช้ทรัพยากรน้อยลง แต่ได้ผลผลิตมากขึ้น และไม่สร้างขยะให้โลก
