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Nature Food: 中科院纳米能源所发现电场培养可以提高农业产量

 PaperRSS 2022-01-17

中国多家机构的一组研究人员报告称,电培养可以提高农业产量。在他们发表在《自然食品》杂志上的论文中,该小组描述了使用传统方法种植豌豆,同时对其他豌豆作物施加电击。

有人提出电培养是提高作物产量的一种可能方法。这个想法是将电流应用到正在生长的植物上;出于某种未知的原因,这样做可能会增加收益。多项研究已经验证了这一观点,但迄今为止,所有的研究都被方法论上的缺陷所玷污。现在,中国的研究团队也提出了类似的说法。由于未知的原因,该团队在研究中选择不使用双盲方法。这使得批评人士注意到,他们的结果可能来自其他一些因素。

研究人员发现,在电场中生长的豌豆的产量大约多出五分之一。研究人员表示,他们的研究结果证明了电培养的理论作用,尽管他们没有解释为什么。

值得注意的是,研究人员采用了一种新方法来在豌豆田里产生电场。他们采用风力和降雨提供能量的摩擦电纳米发电机现场生产。该方法的成本仅为40美元。该技术可以立即用于为不断增长的世界人口增加粮食供应。然而,他们也承认,消费者可能有些犹豫,担心电场可能对作物的健康造成影响。

Abstract:

Eco-friendly technologies are of great significance to agricultural sustainability due to the environmental damage caused by agricultural activities. Here, we report a wind and rain energy-driven electrical stimulation system for enhancing crop production. The system is based on an all-weather triboelectric nanogenerator (AW-TENG), which is composed of a bearing-and-hair structured triboelectric nanogenerator (TENG) and a raindrop-driven TENG. Treated by the self-generated high-voltage electric field, the system can increase pea seeds germination speed by ~26.3% and pea yield by ~17.9%. By harvesting environmental wind and raindrop energy, the AW-TENG can be used to drive various agricultural sensors for optimizing plant growth. This work provides a fresh direction for self-powered systems in safe, efficient and eco-friendly agricultural production improvement and may profoundly contribute to the construction of a sustainable economy.

由于农业活动对环境造成的破坏,生态友好技术对农业可持续发展具有重要意义。在这里,我们报告了一个风能和风能驱动的电刺激系统,用于提高作物产量。该系统基于全天候摩擦电纳米发电机(AW-TENG),由轴承和毛发结构的摩擦电纳米发电机(TENG)和雨滴驱动的TENG组成。经自生高压电场处理后,该系统可使豌豆种子发芽速度提高约26.3%,豌豆产量提高约17.9%。通过收集环境风和雨滴能量,AW-TENG可用于驱动各种农业传感器,以优化植物生长。这项工作为自供电系统在安全、高效和生态友好的农业生产改进方面提供了新的方向,并可能对可持续经济的建设做出重大贡献。

More information: Xunjia Li et al, Stimulation of ambient energy generated electric field on crop plant growth, Nature Food (2022). DOI: 10.1038/s43016-021-00449-9

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