瑞典研究人員發明電子土壤eSoil 可將作物生長率提高50%以上
在糧食安全日益面臨挑戰的時代,林雪平大學的一項引人入勝的研究帶來了希望的燈塔。這項研究引入了一種創新的無土栽培(或水耕)方法,透過整合導電栽培基質(被恰當地命名為”電子土壤”或eSoil)來實現。
Eleni Stavrinidou 是林雪平大學有機電子學實驗室的副教授,也是電子植物小組的負責人,她是這項開創性研究的領導者。她的團隊開發的電子土壤標誌著水耕技術的重大進步。
這種新型基質由纖維素和一種名為PEDOT 的導電聚合物製成,不僅對環境友好,而且還提供了一種低能耗、安全的替代方法,可替代以往依賴高壓和礦棉等不可生物降解材料的方法。
這項研究的發現非常了不起。傳統上無法在水耕系統中生長的大麥苗,在使用eSoil 對其根部進行電刺激後,15 天內的生長速度提高了50%。
這項發現不僅擴大了適合水耕栽培的作物範圍,也證明了以更少的資源實現更有效率生長的潛力。
斯塔夫里尼杜以全球人口成長和氣候變遷的影響為由,強調了尋找新農業方法的迫切性。
“世界人口在增加,氣候變遷也在加劇。因此,僅靠現有的農業方法顯然無法滿足地球的糧食需求。但有了水耕法,我們就可以在非常可控的環境下在城市環境中種植糧食,”Stavrinidou解釋。
水耕法的特徵是無土栽培介質、依賴水和養分、封閉系統節約用水和養分,目前已被用於栽培萵苣、香草和某些蔬菜等作物。
在耕地有限或環境條件惡劣的地區,這種方法尤其具有優勢。
雖然研究結果令人充滿希望,但斯塔夫里尼杜承認,人們尚未完全了解背後的生物機制。
“透過這種方式,我們可以用更少的資源讓秧苗長得更快。我們還不知道它究竟是如何運作的,其中涉及哪些生物機制。我們發現秧苗能更有效地處理氮,但目前目前還不清楚電刺激是如何影響這一過程的。”
eSoil 的低能耗和安全特性與水耕栽培的優勢(包括透過垂直耕作提高空間效率)相結合,為滿足日益增長的糧食需求提供了一種可持續的解決方案。
斯塔夫里尼杜謹慎地指出:”我們不能說水耕法能解決糧食安全問題。但它肯定會有所幫助,尤其是在可耕地少、環境條件惡劣的地區。”
總之,這項研究揭示了水耕法在城市環境中的潛力,同時也為永續農業的進一步研究和創新打開了大門。
研究報告全文發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)。