工业污染与农业集约化并行推进,导致重金属、有机污染物累积与盐碱化、干旱等非生物胁迫叠加,亟需可持续治理途径。近年来,磁场对生物体系的影响受到广泛关注,其在污染修复与作物生长调控方面显示出潜在应用价值。本文系统综述了磁场的物理作用机制与生物学基础及其在微生物和植物体系中的效应。经典物理机制方面,洛伦兹力、离子回旋共振、磁机械转导和氢键网络重构等可影响离子稳态、膜通透性与传质过程;量子层面,自由基对机制等相关理论为弱磁场生物效应提供了自旋化学依据。磁场引起的微弱物理扰动可通过氧化应激与钙离子信号通路放大,进而调节抗氧化系统和代谢网络,呈现出窗口效应。在微生物体系中,磁场可影响电子传递链相关基因的表达和酶活性,促进能量代谢与污染物去除;在植物体系中,磁场处理有助于提高萌发率、光合效率及抗逆性,并通过根际环境理化性质变化影响植物-微生物互作。现有研究表明,磁场可在一定条件下改善生物体系的代谢稳态与功能表现,但其作用机制、磁场强度阈值及可重复性仍需进一步系统验证和标准化研究。
Yang et al. (Thu,) studied this question.