在《PNAS》杂志上发表的一项研究中，林雪平大学的研究人员开发了一种用于无土栽培的导电“土壤”，称为水培法

电子土壤促进作物生长

“世界人口不断增加，气候变化也随之而来。因此，很明显，仅靠现有的农业方法我们将无法满足地球的粮食需求。但通过水培法，我们也可以在城市环境中在非常受控的环境中种植食物。”林雪平大学有机电子实验室副教授、电子植物小组组长 Eleni Stavrinidou 说道。

她的研究小组现已开发出一种专为水培栽培而设计的导电基质，他们称之为“eSoil”。林雪平大学的研究人员表明，在导电“土壤”中生长的大麦幼苗在根部受到电刺激后 15 天内生长速度增加了 50%。

无土栽培

水培栽培意味着植物在没有土壤的情况下生长，只需要水、养分和根部可以附着的东西——基质。它是一个封闭的系统，可以实现水再循环，使每颗幼苗都能准确获得所需的营养。

因此，只需要很少的水，所有养分都保留在系统中，这在传统栽培中是不可能的。

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农作物包括生菜、香草和一些蔬菜。除了用作饲料之外，谷物通常不采用水培法种植。

在这项研究中，研究人员表明，可以使用水培法培育大麦幼苗，并且由于电刺激，它们的生长速度更快。

“通过这种方式，我们可以用更少的资源让幼苗生长得更快。我们还不知道它实际上是如何运作的，以及涉及哪些生物机制。我们发现幼苗能更有效地处理氮，但目前尚不清楚电刺激如何影响这一过程，”Eleni Starvrinidou 说。

为粮食安全做出贡献

矿棉常被用作水培栽培基质。它不仅不可生物降解，而且是通过能源密集型工艺生产的。

电子栽培基质 eSoil 由最丰富的生物聚合物纤维素与称为 PEDOT 的导电聚合物混合制成。这种组合本身并不新鲜，但这是第一次将其用于植物栽培以及以这种方式为植物创建界面。

先前的研究曾使用高电压来刺激根部。林雪平研究人员的“土壤”的优点是能耗非常低，而且没有高压危险。Eleni Stavrinidou 认为，这项新研究将为新的研究领域进一步开发水培栽培开辟道路。

“我们不能说水培法就能解决粮食安全问题。但它肯定会有所帮助，特别是在耕地很少和环境条件恶劣的地区。”

该研究由克努特和爱丽丝·瓦伦堡基金会通过瓦伦堡木材科学中心、瑞典研究理事会、欧盟地平线 2020 框架计划、瑞典战略研究基金会和林雪平大学先进功能材料战略研究基金会 (AFM) 资助。