用電敲擊幼苗的根部可促進 50% 的生長

就像人類的神經細胞一樣，植物也因電信號而活著。雖然我們通常看不到或感覺不到它們，但這些電活動脈沖在植物組織中激增，觸發(fā)突然的動作或新造成的傷口警告.

現在，研究人員已經利用這種電路來促進植物生長，發(fā)現用電敲擊大麥幼苗有助于新芽生長得更快。

看似有點癢癢的樂趣實際上可能是食品供應的真正福音，在糧食安全日益受到關注，在沖突和氣候變化.

根據聯合國糧食及農業(yè)組織的數據，2022 年有 6.91 億至 7.83 億人面臨饑餓，相當于增加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量，但大麥,豌豆幼苗和擬南芥，芥菜科的植物，到高電場。

為了減少這些裝置的能量需求，這項新研究背后的瑞典團隊開發(fā)了一種低功耗水培系統(tǒng)，該系統(tǒng)對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，并且比其他耕作方法使用更少的肥料，因為養(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。

雖然水培農業(yè)顯然有很多優(yōu)勢，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)”。說林雪平大學的生物電子學研究員和研究作者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，它們在收獲前五天再生長。

對于他們稱之為“eSoil”的支架，該團隊重新利用了一種由導電聚合物制成的材料，并且纖維素，是植物細胞壁的重要組成部分。

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

目前尚不清楚穩(wěn)定的電嗡嗡聲究竟是如何促進植物生長的。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)現差異。

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

“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，幼苗的生長突增并不是在電刺激后立即發(fā)生的，而是在電極關閉后允許的五天生長中發(fā)生的。

這表明，即使是短時間、小劑量的電刺激也可能對植物產生持久的影響。

“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早期階段通過刺激處理來增強生長是否會影響植物的整個生長周期，”該團隊在他們的論文中寫道.

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

該研究已發(fā)表在PNAS國際科學院院刊.

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