作者:Eleni Stavrinidou 来源:《美国国家科学院院刊》 发布时间:2023/12/29 16:48:22
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人造“电子土壤”可以促进作物快速生长

 

当通过新的栽培基质对大麦幼苗的根系进行电刺激时,大麦幼苗的平均生长速度增加50%。这是瑞典林雪平大学研究人员开发出的一种用于无土栽培的“电子土壤”,又称为eSoil。12月26日,这项研究成果发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

科研人员将eSoil与电源连接,以刺激植物生长。图片来源:Thor Balkhed

“世界人口不断增加,我们也面临着气候变化,未来将无法仅靠现有的农业方式来满足粮食需求。但通过水培就能在可控的环境中种植粮食。”林雪平大学有机电子实验室副教授Eleni Stavrinidou说。

水培是一个封闭的系统,水可以再循环,使每棵幼苗都能获得所需的营养。因此,只需要很少的水,所有的营养物质都能留在根系中,这在传统种植中是不可能实现的。

水培还可以在大型塔楼中进行垂直种植,以最大限度地提高空间效率。已经以这种方式种植的作物包括生菜、香草等蔬菜。除了用作饲料外,谷物通常不在水培中种植。在这项研究中,研究人员表明,大麦幼苗可以通过水培进行种植,并且由于电刺激,它们的生长速度更好。

“通过这种方式,我们可以用更少的资源让大麦幼苗更快生长。我们发现幼苗能更有效地处理氮,但目前尚不清楚电刺激是如何影响这一过程的。”Eleni Starvrinidou说。

目前,水培中常用矿物棉作栽培基质,这种材料不仅不可生物降解,而且生产过程也非常耗能。而Eleni Stavrinidou的研究小组开发出的电子培养基质eSoil由纤维素制成,这种“电子土壤”的优点是能耗非常低,没有高压危险。

大麦幼苗生长在eSoil中,eSoil是一种人造“电子土壤”,可以使幼苗生长得更快。图片来源:Thor Balkhed

Eleni Stavrinidou认为,这项研究将为进一步发展水培模式开辟道路。“我们不能说水培就能解决粮食安全问题。但它肯定会有所帮助,尤其是在耕地少、环境条件恶劣的地区。”(来源:中国科学报 张晴丹)

相关论文信息:https://doi.org/10.1073/pnas.2304135120

 
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