與傳統農業相比,水培農業使用更少的空間和更少的水,而且它不需要土壤。 不過,它仍然需要一種生長培養基——科學家們最近創造了一種更好的這種培養基,它來自於廢棄的人類頭髮。
我們的頭髮含有大量稱為角蛋白的蛋白質,而角蛋白又由氨基酸組成。
這些酸自身促進植物生長,而且它們能夠與其他營養物質結合,然後隨著時間的推移釋放它們。 由於這些原因,角蛋白 可以 製作一種很好的水培生長介質,除了它不夠堅固,無法形成物理支撐植物的基質……至少,並非沒有一點幫助。
考慮到這一缺點,新加坡南洋理工大學的科學家們開始從沙龍剪下頭髮,從頭髮中提取角蛋白,然後將角蛋白與木漿衍生的纖維素纖維混合以增強它的強度。 混合物乾燥後,形成海綿狀材料。 該材料隨後被用作水培生長培養基,用於種植芝麻菜和白菜植物。
人們發現它不僅可以支撐植物並促進它們的生長,而且其多孔結構也使其能夠非常有效地吸收和保存水培裝置中使用的水基營養液。 更準確地說,它能夠容納自身重量 40 倍的水,據報導這與現有商業培養基的容量相似。
然而,與其他介質不同的是,這種基於角蛋白的材料會在四到八週內完全生物降解——在此過程中成為植物肥料。 雖然這確實意味著它需要更頻繁地更換,但它在被丟棄後也不會在環境中留下任何廢物。
此外,在角蛋白培養基中生長的植物比在傳統培養基中生長的植物長出更長的根,使它們能夠吸收更多的水分和養分。 作為一個額外的好處,如果沒有足夠的頭髮來以商業規模生產這種媒介,則可能會使用其他來源。
“除了毛髮,畜牧業還產生大量角蛋白作為生物廢物,因為羊毛、角、蹄和羽毛中含有大量角蛋白,”首席科學家 Ng Kee Woei 教授說。 “由於可以從多種類型的農場廢棄物中提取角蛋白,因此開發基於角蛋白的水培基質可能是回收農場廢棄物作為可持續農業一部分的重要策略。”
最近在該雜誌上發表了有關該研究的論文 ACS可持續化學與工程.
資源: 南洋理工大學