玉米粒形种子颗粒可改善帝王蝶和蜜蜂的栖息地 | 海洋与湿地·讯

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农田里的生物多样性很低，但由于康奈尔大学的一项创新，农民可能很快就会成为解决方案的一部分，这项创新允许种植者使用玉米或其他农作物种子播种机在他们的田地旁种植乳草（milkweed）或野花带。

乳草（英文名Milkweed，拉丁名Asclepias syriaca），又名“蝴蝶花”，属于夹竹桃科马利筋属植物。原产自美国到墨西哥一代的美洲。乳草受伤之后会流出白色乳汁，富含毒素，是一种著名的有毒植物。乳草有毒，但被世人所熟知却是因为它与著名的帝王蝶生存息息相关。帝王蝶每年会在美洲迁徙，形成蔚为壮观的蝴蝶大迁徙，备受全世界人民的关注。帝王蝶宝宝的食物，就是这种有毒的植物。

图源：©绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

康奈尔大学的研究人员目前正在与行业合作伙伴合作，推广一种多籽颗粒技术，这种颗粒的形状和密度与玉米种子相同，因此可以在播种机中使用。

作为原理验证，该团队从2023年的一篇论文中描述的乳草种子颗粒开始，现在已经扩展到乳草和野花的玉米粒形颗粒。他们最近在纽约州弗里维尔的康奈尔研究农场种植了这些颗粒，这将使种子在冬季打破休眠，在2025年春季萌芽出土。目前正在对颗粒技术进行改进，以确保颗粒能在种植机中有效工作，因为早期的颗粒对于种植设备来说太大了。

农业与生命科学学院综合植物科学学院土壤与作物科学系教授Antonio DiTommaso说：“通常情况下，乳草植物是从幼苗培育出来的，然后再进行移植，这一过程限制了农民在玉米田附近采用开花带。而且，你知道，对于小面积种植来说，使用移栽法也是可以的，但仍然费时费力。”

康奈尔大学昆虫学教授John Losey和康奈尔大学农业技术学院种子生物学与技术教授Alan Taylor合作开发了这种名为“Multiseed Zea Pellets”的颗粒。该团队一直在与行业合作伙伴 Kannar Earth Science（调整配方并扩大颗粒生产规模，以生产成千上万的颗粒用于转售）和 Corteva Agriscience（负责分发种子）合作。

长期以来，科学家和政府机构一直倡导农民种植野花缓冲带，以应对农作物周围生物多样性不足的问题。生物多样性的缺乏导致益虫数量减少，益虫所提供的生态系统服务也随之丧失，例如为植物授粉以提高产量，或吸引捕食作物害虫的黄蜂或瓢虫。

种子颗粒的想法始于十年前，当时DiTommaso和Losey讨论农民是否可以在玉米、大豆或小粒谷物播种机中简单地添加乳草或野花种子。但他们很快意识到，这些播种机中的种子需要预定的、统一的大小和密度。

DiTommaso说：“即使种植者非常支持并相信这项事业，你也不会要求农民购买另一种设备来种植野花。”就在那时，他们萌生了开发形状和密度与播种机相同的种子颗粒的想法。Losey说：“这样，农民现在就可以使用已有的标准种植设备进行种植。”

这些颗粒（每粒都含有一个物种的多粒种子）由三种不同的乳草和三种野花配制而成。

在Taylor的领导下，研究人员使用三维成型技术来模拟玉米种子的大小和形状。颗粒由硅藻土、木粉和麦芽糊精（一种作为粘合剂的消化玉米淀粉）组成。然后，他们加水制成面团，再放入种子，每粒乳草种子有三粒。

最初的想法是将这些颗粒装入玉米种子袋中，这种想法被称为 “袋中避难所”，然后可以将其穿插在田间作物之间。Taylor说：“使用的成分会使颗粒的密度比重与玉米相似，这样它们就不会沉淀到袋子的底部或顶部。”

他们很快就不得不转变思路，因为95%的玉米和大豆都是 Roundup Ready，这意味着作物对用于控制杂草的草甘膦除草剂具有抗性，在此过程中也会杀死有益的野花和乳草。

Losey说：“它对控制乳草非常有效，因此乳草减少，帝王蝶也随之减少，顺便说一句，帝王蝶是国家昆虫，其数量下降到如此之低，以至于正在考虑将其列为濒危物种，乳草是帝王蝶毛虫的食物来源。计算机模型显示，由于数量下降，帝王蝶的种群数量并不稳定，它们需要更多的乳草和野花来为成年蝴蝶提供花蜜。”

DiTommaso说：“为了真正改善生物多样性，需要大规模种植乳草和野花带。并不是说人们在自家后院种植乳草有什么问题，而是我们需要在景观层面种植它们。”

专家建议，保护区应占农民田地的20%，这样才能产生显著效果。在出现Roundup Ready作物的可行替代品之前，防护植物仍需作为作物田旁的缓冲带。

加利福尼亚大学洛杉矶分校研究与创新办公室创新与参与主任Marius Weigert一直在协助团队建立行业合作伙伴关系，并向种植者转让技术。最近，研究人员通过康奈尔大学技术许可中心（Center for Technology Licensing）申请了一项多籽玉米颗粒技术专利。

参考链接：

https://phys.org/news/2024-07-monarch-butterflies-bit-milkweed.html
https://phys.org/news/2024-09-corn-seed-pellets-boost-habitat.html
https://phys.org/news/2024-06-farmland-weeds-combat-pests.html

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海

湿

编译 | Maggie

审核 | Dasiy
排版 | 绿叶

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