Ba nhà sáng lập của công ty XtrION (từ trái sang phải): Roy Winter, Asaf Zerach và Matan Rosenfeld. Ảnh: XtrION.
Startup công nghệ nông nghiệp XtrION của Israel đang áp dụng các trường điện từ được thiết kế riêng nhằm tăng tốc độ sinh trưởng của cây trồng, cải thiện giá trị dinh dưỡng và giảm sự phụ thuộc vào phân bón truyền thống.
Tương tự như cách mà tỷ phú Elon Musk muốn kết nối con người với công nghệ qua dự án Neuralink, XtrION đang “kết nối” cây trồng với điện cực để cải thiện chúng ngay từ bên trong. Nếu như Neuralink vẫn còn đang gây tranh cãi, thì XtrION đã có đối chứng thực tế từ các cánh đồng. Cụ thể là sản lượng tăng, cây lớn nhanh hơn, giá trị dinh dưỡng cao hơn, thời gian bảo quản dài hơn và ít bị sâu bệnh hơn.
“Chúng tôi kết nối điện cực vào cây để thu thập dữ liệu, tương tự như cách mà máy điện tâm đồ hoạt động trên người", Giám đốc điều hành XtrION Matan Rosenfeld chia sẻ.
Công nghệ mà XtrION phát triển có tên là trường điện tùy chỉnh (TEF). Về cơ bản, hệ thống này can thiệp trực tiếp vào quá trình sống cốt lõi nhất của cây trồng bằng cách sử dùng các điện cực kết nối với cây. Từ đó giúp cây trồng hấp thụ dưỡng chất tốt hơn, thúc đẩy quá trình quang hợp và rút ngắn thời gian sinh trưởng.
Ở giai đoạn đầu, hệ thống này không chỉ truyền năng lượng cho cây mà còn liên tục theo dõi tình trạng, từ lượng nước, tốc độ quang hợp cho đến các chất khoáng có trong thân và rễ. Khi phát hiện cây gặp “khủng hoảng”, hệ thống sẽ đưa ra chỉ dẫn tự điều chỉnh - ví dụ như hút thêm nước hay hấp thu nhiều kali hơn.
“Chúng tôi đã thử nghiệm trên một số loại cây trồng và cho kết quả tích cực. Cụ thể, lượng sắt trong rau mùi tăng 50%, độ ngọt của dâu tây tăng 15% và sản lượng cũng tăng hơn 30% so với canh tác truyền thống", ông Matan Rosenfeld cho biết. "Tất cả những gì chúng tôi làm mới chỉ là bước khởi đầu".
Một lợi ích bất ngờ khác từ trường điện xung quanh cây trồng là côn trùng không thích chúng. Theo các thử nghiệm ban đầu, nhiều loài sâu bệnh tỏ ra “khó chịu” với trường điện và có xu hướng tránh xa. Như vậy không cần hóa chất, cây vẫn chống chọi sâu bệnh hiệu quả.
Rau mùi công ty XtrION trồng thử nghiệm có lượng sắt cao hơn 30% so với canh tác truyền thống. Ảnh: XtrION.
Công nghệ TEF đang ở giai đoạn thử nghiệm và chứng minh hiệu quả. Đối tượng lý tưởng mà công ty nhắm đến là các nông dân trồng cây theo phương pháp thủy canh hoặc giá thể, nơi dễ kiểm soát môi trường và dễ tích hợp công nghệ mới hơn. Ngược lại, nông dân canh tác truyền thống vẫn còn dè dặt với những giải pháp quá mới mẻ như thế này.
Trên thực tế, việc ứng dụng điện trong cây trồng đã được giới khoa học nghiên cứu từ lâu nhưng chủ yếu dừng ở quy mô phòng thí nghiệm. Dù kết quả rất khả quan nhưng chưa ai tìm ra cách biến chúng thành sản phẩm thương mại. Ngoài XtrION, hiện mới chỉ có một công ty ở Argentina đang phát triển theo hướng tương tự, và một công ty khác ở Thụy Sĩ chuyên thu thập dữ liệu từ cây trồng nhưng chưa can thiệp bằng điện.
Công ty XtrION hiện đang tích cực kêu gọi đầu tư để bắt đầu sản xuất hệ thống điện hỗ trợ nông nghiệp ở quy mô thương mại. Dự kiến trong khoảng sáu tháng tới, XtrION sẽ triển khai một dự án thử nghiệm thương mại và nhận các đơn hàng đầu tiên.
Ý tưởng về việc sử dụng công nghệ điện trường trong nông nghiệp nảy sinh sau khi hai nhà sáng lập Matan Rosenfeld và Asaf Zerach đọc một bài báo mô tả thí nghiệm tại Trung Quốc: Các nhà khoa học đã thử “điện hóa” không khí trong nhà kính. Kết quả khả quan đến mức khó tin, nhưng vấn đề nằm ở chỗ: lượng điện cần dùng quá lớn, cực kỳ tốn kém và nguy hiểm đến mức “bước vào trong là mất mạng".
Để khắc phục điều này, Rosenfeld và Zerach đã mời tiến sĩ Roy Winter - một kỹ sư vật liệu, nhà vật lý và chuyên gia nghiên cứu não bộ tham gia. Ông Winter khi đó đang nghiên cứu một loại chip điều trị động kinh bằng cách sử dụng điện trường để điều chỉnh nồng độ phân tử trong não.
Sau một loạt các cuộc trao đổi, cả nhóm nhận ra rằng nguyên lý vật lý đằng sau hoàn toàn có thể áp dụng cho cây trồng và môi trường canh tác. Vài tháng sau, những thử nghiệm đầu tiên đã được tiến hành, chứng minh hiệu quả và đặt nền móng cho công nghệ hiện tại của XtrION.
