科学家研制出一种导电的“土壤”。(表征图像)
新德里消息:科学家们已经开发出一种导电的“土壤”,他们说这种土壤可以在15天内平均使大麦幼苗的生长速度提高50%。
这种无土栽培方法被称为水培法,它使用一种通过新的栽培基质电刺激根系的方法。
“世界人口在增长,我们也有气候变化。因此,很明显,仅凭现有的农业方法,我们将无法满足地球上的粮食需求,”瑞典林雪平大学副教授埃莱尼·斯塔夫里尼杜(Eleni Stavrinidou)说。
斯塔夫里尼杜说:“但通过水培法,我们也可以在城市环境中非常受控的环境中种植食物。”
该团队开发了一种专门用于水培的导电栽培基质,他们称之为eSoil。
他们发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的研究表明,在导电“土壤”中生长的大麦幼苗,在根系受到电刺激的15天内,生长速度提高了50%。
水培栽培意味着植物在没有土壤的情况下生长,只需要水、养分和它们的根可以附着的东西——基质。
它是一个封闭的系统,使水循环,使每棵幼苗得到它所需要的营养。因此,所需的水很少,所有的营养物质都留在系统中,这在传统耕作中是不可能的。
水培法还可以在大型塔中进行垂直种植,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莴苣、香草和一些蔬菜。
在水培法中,谷物通常不作为饲料而单独生长。
在最新的研究中,研究人员表明,大麦幼苗可以用水培法栽培,并且由于电刺激,它们的生长速度更快。
“通过这种方式,我们可以让幼苗以更少的资源生长得更快。我们还不知道它是如何工作的,涉及到哪些生物机制。我们发现幼苗处理氮的效率更高,但目前还不清楚电刺激是如何影响这一过程的。”
矿棉常被用作水培法的栽培基质。研究人员说,这种材料不仅不可生物降解,而且生产过程非常耗能。
他们说,电子培养基质eSoil由纤维素(最丰富的生物聚合物)和一种叫做PEDOT的导电聚合物混合而成。
研究人员说,这种结合本身并不新鲜,但这是第一次将其用于植物栽培,并以这种方式为植物创造一个界面。
之前的研究使用高压刺激根部。林雪平研究人员的“土壤”的优点是能耗极低,没有高压危险。
Stavrinidou认为,这一发现将为进一步发展水培栽培开辟新的研究领域。
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“我们不能说水培能解决粮食安全问题。但它肯定会有帮助,特别是在可耕地少、环境条件恶劣的地区。”