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人造“电子土壤”可以促进作物快速生长

2023.12.29

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。”

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