用電敲擊幼苗的根部可促進(jìn) 50% 的生長(zhǎng)

就像人類的神經(jīng)細(xì)胞一樣，植物也因電信號(hào)而活著。雖然我們通?？床坏交蚋杏X不到它們，但這些電活動(dòng)脈沖在植物組織中激增，觸發(fā)突然的動(dòng)作或新造成的傷口警告.

現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)利用這種電路來促進(jìn)植物生長(zhǎng)，發(fā)現(xiàn)用電敲擊大麥幼苗有助于新芽生長(zhǎng)得更快。

看似有點(diǎn)癢癢的樂趣實(shí)際上可能是食品供應(yīng)的真正福音，在糧食安全日益受到關(guān)注，在沖突和氣候變化.

根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織的數(shù)據(jù)，2022 年有 6.91 億至 7.83 億人面臨饑餓，相當(dāng)于增加1.22億人與2019年相比。

研究人員之前曾嘗試過用電來提高作物產(chǎn)量，但大麥,豌豆幼苗和擬南芥，芥菜科的植物，到高電場(chǎng)。

為了減少這些裝置的能量需求，這項(xiàng)新研究背后的瑞典團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種低功耗水培系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)大麥幼苗施加小而恒定的電壓（Hordeum vulgare cv. 'KWS Irina'） 五天。

水培裝置將土壤換成水，全年增長(zhǎng)，并且比其他耕作方法使用更少的肥料，因?yàn)轲B(yǎng)分和水可以通過系統(tǒng)循環(huán)利用。

常用于在一些地方種植綠葉蔬菜像南極洲一樣干旱，水培法的另一部分吸引力在于系統(tǒng)可以堆疊以創(chuàng)建節(jié)省空間的垂直花園。

雖然水培農(nóng)業(yè)顯然有很多優(yōu)勢(shì)，但它只是改善糧食安全的一種可能的解決方案，恰好特別適合“耕地少、環(huán)境條件惡劣的地區(qū)”。說林雪平大學(xué)的生物電子學(xué)研究員和研究作者Eleni Stavrinidou。

因此，Stavrinidou及其同事將5天大的大麥幼苗放在特制的支架上，并施加低電壓五天。然后，它們?cè)谑斋@前五天再生長(zhǎng)。

對(duì)于他們稱之為“eSoil”的支架，該團(tuán)隊(duì)重新利用了一種由導(dǎo)電聚合物制成的材料，并且纖維素，是植物細(xì)胞壁的重要組成部分。

平均而言，電刺激植物的組織（以干重計(jì)算）多50%，并且在生長(zhǎng)15天后比未接觸的植物長(zhǎng)30%。

目前尚不清楚穩(wěn)定的電嗡嗡聲究竟是如何促進(jìn)植物生長(zhǎng)的。一種說法是，電刺激植物在某種程度上更有效地吸收養(yǎng)分。

然而，在有或沒有電刺激15天后，幼苗的氮含量沒有發(fā)現(xiàn)差異。

研究人員在隨后的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，受刺激的植物更有效地處理硝酸鹽，無機(jī)氮化合物的含量低于未帶電的植物，這表明它們已將其轉(zhuǎn)化為含氮生物質(zhì)。

“但目前尚不清楚電刺激如何影響這一過程，”Stavrinidou說.

令人驚訝的是，研究人員發(fā)現(xiàn)，幼苗的生長(zhǎng)突增并不是在電刺激后立即發(fā)生的，而是在電極關(guān)閉后允許的五天生長(zhǎng)中發(fā)生的。

這表明，即使是短時(shí)間、小劑量的電刺激也可能對(duì)植物產(chǎn)生持久的影響。

“然而，我們的工作集中在幼苗上，因此，需要更多的研究來證明在生長(zhǎng)早期階段通過刺激處理來增強(qiáng)生長(zhǎng)是否會(huì)影響植物的整個(gè)生長(zhǎng)周期，”該團(tuán)隊(duì)在他們的論文中寫道.

還有更多因素而不是植物生長(zhǎng)和作物產(chǎn)量，而是要考慮我們是否要為世界生產(chǎn)足夠的糧食，并且要可持續(xù)地這樣做。

該研究已發(fā)表在PNAS國(guó)際科學(xué)院院刊.

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