中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 2026-10-23·10月23日 · 周五报道阅读 0
新型生物传感器实现水培生菜根系分泌物定量监测
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国家级科研机构在生物电化学传感应用于水培根系监测上的方法创新，专业增量明确，具备智慧农业与设施园艺主题聚合价值。
摘要
团队建立基于微生物燃料电池的生物电化学检测方法，实现根系分泌物整体有机负荷定量监测，为温室智能补光提供手段。
文全文
近日，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所设施植物环境工程创新团队建立了一种基于微生物燃料电池的生物电化学检测方法，实现了水培生菜根系分泌物整体有机负荷的定量监测。相关研究成果发表于国际学术期刊《Bioresource Technology》。
根系分泌物是植物光合固定碳向根区分配的重要形式。在人工补光条件下，部分光合固定碳以根系分泌物形式进入营养液，可能影响光能利用效率及营养液环境。然而，由于根系分泌物浓度低、成分复杂，传统检测依赖实验室分析，难以满足实时监测需求。
研究团队利用微生物代谢有机物产生的电信号，结合自适应驯化策略，提高了微生物燃料电池对复杂根系分泌物的响应能力，创新性地将生物电化学传感技术应用于水培植物根系分泌物检测，并在水培生菜实际栽培周期内验证了其定量检测能力。该研究为植物根系碳分配及其动态变化提供了新的监测手段，有望为温室智能补光及营养液精准管理提供技术支持。
该研究得到北京市自然科学基金和中国农业科学院科技创新工程等项目资助。