玉米形状的种子颗粒可改善帝王蝶和蜜蜂的栖息地

农田的生物多样性较低，但由于康奈尔大学的一项创新，农民可能很快就能成为解决方案的一部分，该创新允许种植者使用玉米或其他作物种子种植机在田地旁边种植乳草或野花。

康奈尔大学的研究人员目前正在与行业合作伙伴合作，扩大多种子颗粒技术，该颗粒具有与玉米种子相同的形状和密度，因此可以在播种机中使用。

为了验证这一原理，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，并在 2025 年春天发芽。他们正在改进制粒技术，以确保颗粒在播种机中有效发挥作用，因为早期的版本被证明太大，不适合种植设备。

“通常情况下，乳草植物是从幼苗中长出来然后移植的，这个过程限制了农民在玉米地附近种植花带，”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安东尼奥·迪托马索 (Antonio DiTommaso) 说。“而且，你知道，对于小面积种植，使用移植是可以的，但它仍然耗时且成本高昂。”

DiTommaso、康奈尔农业科技学院昆虫学教授 John Losey 和康奈尔农业科技学院种子生物学和技术教授 Alan Taylor 共同开发了这种称为多种子玉米颗粒的颗粒。该团队一直与行业合作伙伴 Kannar Earth Science(调整配方并扩大颗粒生产规模以生产数千颗用于转售)和 Corteva Agriscience(分发种子)合作。

科学家和政府机构长期以来一直提倡农民种植野花缓冲带，以应对农作物周围生物多样性低下的问题。生物多样性的缺乏导致有益昆虫数量减少，并导致它们无法提供生态系统服务，例如为植物授粉以提高产量或吸引捕食农作物害虫的捕食黄蜂或瓢虫。

种子颗粒的想法始于十年前，当时 DiTommaso 和 Losey 讨论了农民是否可以简单地将乳草或野花种子添加到玉米、大豆或小粒谷物种植机中。但他们很快意识到这些种植机中的种子需要具有预期的均匀大小和密度。

“即使种植者非常支持并相信这一事业，你也不会要求农民再购买一台设备来种植野花，”迪托马索说。正是在那时，他们想出了开发与种植者使用的种子颗粒形状和密度相同的种子颗粒的想法。

洛西说：“它允许农民使用他们已有的标准种植设备进行种植。”

这些小球——每个都含有一个物种的多粒种子——由三种不同的马利筋(普通马利筋、沼泽马利筋和蝴蝶马利筋)和三种野花(紫锥花、野佛手柑和黑眼苏珊)配制而成。

在泰勒的带领下，研究人员利用 3D 成型技术模拟玉米种子的大小和形状。这些颗粒由硅藻土、木粉和麦芽糊精(一种用作粘合剂的消化玉米淀粉)组成。然后他们加水揉成面团，并拌入种子——每粒马利筋种子中含有三颗种子。

最初的想法是，这些颗粒可以装在玉米种子袋中，这个想法被称为“袋中避难所”，然后可以散布在田地里的作物之间。“所用的成分会使颗粒的密度(即颗粒的比重)与玉米相似，这样它们就不会沉到袋子的底部或顶部，”泰勒说。

他们很快就不得不改变想法，因为 95% 的玉米和大豆都是抗农达的，这意味着这些作物对用于控制杂草的草甘膦除草剂具有抗性，并且在此过程中还会杀死有益的野花和马利筋。

“它确实能有效控制乳草，因此乳草数量减少，帝王蝶数量也随之减少，顺便说一句，帝王蝶是国家昆虫，帝王蝶的数量已经下降到如此之低，以至于正在考虑将其列为濒危物种，”洛西说，并补充说乳草是帝王蝶幼虫的唯一食物。洛西说，计算机模型表明，由于数量减少，帝王蝶种群不稳定，它们需要更多的乳草和野花来为成年蝴蝶提供花蜜。

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，”迪托马索说。

专家建议，避难所应覆盖农民田地的 20% 才能产生显著效果。在出现可行农达作物替代品之前，避难所植物将需要作为农田旁的缓冲带保留。

“当我和农民交谈时，我说，你可以用同一台播种机来种植这些作物，他们看着我，听着，”迪托马索说。“这个想法诞生于十年前几乎抽象的讨论中，而现在，它正在发生。”

CALS 研究与创新办公室创新与参与总监 Marius Weigert 一直在协助团队建立行业合作伙伴关系并将技术转让给种植者。

研究人员最近通过康奈尔大学技术许可中心获得了多种子玉米颗粒技术的专利。

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