“电子土壤”促进作物生长

 人参与 | 时间:2024-03-20 00:15:25

科技日报记者 张佳欣

据25日发表在《美国国家科学院院刊》杂志上的电子土壤一项研究,瑞典林雪平大学研究人员开发了一种用于无土栽培(即所谓的促进水培)的“电子土壤”。当通过这种新的作物栽培基质对大麦幼苗的根系进行电刺激时,大麦幼苗的生长生长速度平均提高了50%。


研究人员将“电子土壤”与低功率电源连接起来,电子土壤以刺激植物生长。促进
图片来源:托尔·巴尔赫德/美国科学促进会Eurekalert网站

水培意味着植物在没有土壤的作物情况下生长,只需要水、生长养分和根系可附着的电子土壤基质。这是促进一个封闭系统,能够实现水的作物再循环,以便每一株幼苗都能准确地获得所需的生长营养。因此,电子土壤只需要很少的促进水,所有的作物养分就能保留在系统中,这在传统栽培中是不可能实现的。

水培还可用于在大型塔楼中进行垂直种植,以最大限度地提高空间效率。目前已经以这种方式种植的作物包括生菜、草药和一些蔬菜。

除了用作饲料之外,谷物通常不采用水培法种植。在这项研究中,实验结果表明,大麦幼苗可通过水培培养,并且由于电刺激,它们的生长速度更快。在“电子土壤”中生长的大麦幼苗,其根部受到电刺激后,15天内生长速度提高了50%。

矿物棉是水培中常用的栽培基质,但它不可生物降解,而且生产过程也非常耗能。研究团队开发的导电栽培基质堪称是为水培量身定做,由纤维素和导电聚合物混合制成。纤维素是最丰富的生物聚合物。这种组合并不新鲜,但这是第一次将其用于植物栽培,并以这种方式为植物创建基质。

先前的研究使用高压来刺激根部。林雪平大学研究的“电子土壤”的优势在于,它的能耗非常低,而且没有高压危险。研究人员认为,这项新研究将为进一步发展水培开辟道路,并能在一定程度上缓解粮食安全问题。

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