本技术涉及一种利用电刺激促进水稻根部硅酸聚合,以提高其抗逆性的装置和方法。通过电刺激加速硅酸聚合过程,本发明设计了一套特定装置,旨在实现水稻根部硅酸的电刺激聚合,从而增强水稻的抗逆能力。
背景技术
植物在生长过程中面临多种非生物胁迫,如干旱、盐碱、极端温度和重金属污染等。这些胁迫会对植物的生理和生化过程产生负面影响,导致光合作用降低、营养吸收受阻以及生长发育受限。在农业领域针对农作物的胁迫将导致产量降低,威胁我国粮食安全。然而,与动物不同的是,植物无法通过迁移来主动回避胁迫。只能通过一系列适应机制,如根系调整、抗氧化酶活性提升和次生代谢物的合成,来应对这些不利环境因素,从而提高自身的生存和繁殖能力。但植物本身的抵抗和适应能力是有限的,就需要农业方法来人为提高植物抗逆性。
在自然界中,硅藻和一些植物可以在细胞外建立硅基防御屏障,以保护它们免受有害环境的侵害。水稻上的硅基防御屏障不仅可以提高细胞壁的机械性能,在抗倒伏和抗植食性动物取食中发挥重要作用,还能阻控重金属的吸收和在可食用部位积累。然而,在农业实践中帮助植物建立硅屏障的方法非常有限,主要是土壤施用硅肥和叶片喷施。施入土壤的硅酸盐很多被土壤固定,没有被植物吸收。研究表明,根部的硅沉积对于抑制植物地上部有毒物质的积累至关重要,但叶片喷施的硅难以运输到根系以帮助根建立防御屏障。因此,需要开发帮助水稻根系快速建立硅防御屏障的新方法。
实现思路