據(jù)25日發(fā)表在《美國國家科學院院刊》雜志上的一項研究，瑞典林雪平大學研究人員開發(fā)了一種用于無土栽培（即所謂的水培）的“電子土壤”。當通過這種新的栽培基質(zhì)對大麥幼苗的根系進行電刺激時，大麥幼苗的生長速度平均提高了50%。
研究人員將“電子土壤”與低功率電源連接起來，以刺激植物生長。 圖片來源：托爾·巴爾赫德/美國科學促進會Eurekalert網(wǎng)站
水培意味著植物在沒有土壤的情況下生長，只需要水、養(yǎng)分和根系可附著的基質(zhì)。這是一個封閉系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)水的再循環(huán)，以便每一株幼苗都能準確地獲得所需的營養(yǎng)。因此，只需要很少的水，所有的養(yǎng)分就能保留在系統(tǒng)中，這在傳統(tǒng)栽培中是不可能實現(xiàn)的。
水培還可用于在大型塔樓中進行垂直種植，以最大限度地提高空間效率。目前已經(jīng)以這種方式種植的作物包括生菜、草藥和一些蔬菜。
除了用作飼料之外，谷物通常不采用水培法種植。在這項研究中，實驗結(jié)果表明，大麥幼苗可通過水培培養(yǎng)，并且由于電刺激，它們的生長速度更快。在“電子土壤”中生長的大麥幼苗，其根部受到電刺激后，15天內(nèi)生長速度提高了50%。
礦物棉是水培中常用的栽培基質(zhì)，但它不可生物降解，而且生產(chǎn)過程也非常耗能。研究團隊開發(fā)的導電栽培基質(zhì)堪稱是為水培量身定做，由纖維素和導電聚合物混合制成。纖維素是最豐富的生物聚合物。這種組合并不新鮮，但這是第一次將其用于植物栽培，并以這種方式為植物創(chuàng)建基質(zhì)。
先前的研究使用高壓來刺激根部。林雪平大學研究的“電子土壤”的優(yōu)勢在于，它的能耗非常低，而且沒有高壓危險。研究人員認為，這項新研究將為進一步發(fā)展水培開辟道路，并能在一定程度上緩解糧食安全問題。
