不同植物种类及生长阶段对低能量电击除草敏感性差异的剂量响应研究

来自国际团队的研究人员针对杂草电击防治技术中能量效率优化难题，通过剂量响应实验量化了4种杂草（Amaranthus retroflexus、Solanum nigrum等）在不同生长阶段（如四真叶期）的电击敏感性。研究发现：双子叶植物ED90阈值（0.009-0.099 W·h）显著低于单子叶植物，幼株敏感性比成熟株高4倍，且Sorghum halepense根茎苗早期抗性更强。该研究为机器人除草平台能量参数设定提供了关键生物学依据。

　　

令人惊异的发现揭示了杂草防治领域的新视角：当采用低能量电击（low-energy electrocution）技术时，不同物种和生长阶段的植物展现出戏剧性的响应差异。研究人员通过精准的剂量响应实验发现，双子叶杂草如反枝苋（Amaranthus retroflexus）和龙葵（Solanum nigrum）在四真叶期仅需0.009瓦时（W·h）能量即可达到90%致死效果（ED₉₀），而单子叶植物如约翰逊草（Sorghum halepense）的ED₉₀值高达0.099 W·h，差异达11倍。

更有趣的是，植物的"年龄优势"现象被明确量化——成熟植株的电击抗性可达幼苗的4倍。特别值得注意的是，通过根茎繁殖的约翰逊草幼苗展现出"超级抗性"，但这种优势会随着生长逐渐消失。实验数据还暴露出植物生理状态的动态性：相同处理条件下，不同批次的存活率波动显著，而生物量比率（biomass ratio）则表现出更稳定的剂量响应关系，这为优化电击参数提供了可靠指标。

这项研究为机器人除草平台的"能量精准打击"策略提供了生物学蓝图，证明在杂草幼嫩阶段实施电击可大幅提升能效。该发现不仅革新了综合杂草管理（IWM）的技术路径，更预示着农业机器人可能迎来"节能除草"的新纪元。