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仿生種子“船艙”設(shè)計成功
2023-02-20 11:04:04   來源:科技日報

《自然》雜志16日發(fā)表一項中美科學(xué)家合作的農(nóng)業(yè)研究,描述了一個受牻牛兒苗種子自鉆孔行為啟發(fā)的可生物降解種子“船艙”,其實際上是一個種子載體,使種植成功率比牻牛兒苗種子還要高。這項技術(shù)或能提高飛機(jī)播種的效果,幫助應(yīng)對土地退化地區(qū)的農(nóng)業(yè)和環(huán)境壓力。

三尾的種子在土壤上??????圖片來自卡內(nèi)基梅隆大學(xué)

????對于面積大且難以到達(dá)的地區(qū)來說,飛機(jī)播種是一項關(guān)鍵的播種技術(shù),能加速火災(zāi)后的重新造林或荒地恢復(fù)。不過,當(dāng)種子落在地表時,容易受到天氣破壞或是被野生動物吞食,導(dǎo)致發(fā)芽率很低。不同牧草種的種子有自埋能力,這種能力可以給不同類型的種子帶來優(yōu)勢。

  由美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、埃森哲實驗室、中國浙江大學(xué)等機(jī)構(gòu)科學(xué)家組成的團(tuán)隊,此次設(shè)計了一種模擬牻牛兒苗種子的木基可生物降解種子載體。牻牛兒苗屬的種子能打開卷曲的尾巴,以類似鉆頭的方式把種子埋到地下。研究團(tuán)隊設(shè)計的種子載體有3個卷曲的尾巴,能在加濕后打開,搬運的最大種子和白皮松樹種子一般大,約有11毫米長,72毫克重。增加能打開的尾巴數(shù)量,還可以確保鉆頭部分與地表形成一個更適合挖掘的角度。

三尾的種子鉆土??????圖片來自卡內(nèi)基梅隆大學(xué)

????實驗表明,該種子載體在平地(難度最大的地形)上的播種成功率為80%,降低了被風(fēng)吹走或被動物吞食的風(fēng)險。在相同的地形條件下,天然牻牛兒苗種子的播種成功率為0%。

雨中的種子??????圖片來自卡內(nèi)基梅隆大學(xué)

????研究團(tuán)隊總結(jié)道,該載體或許還能用于播撒肥料或有利于農(nóng)業(yè)和保育應(yīng)用的其他物質(zhì)(如傳感器)。



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