1

علوم

تلقيح المحاصيل

تلقيح النباتات

يمكن أن تساعد الطائرات بدون طيار التي تنفخ فقاعات اللقاح المثقلة بالأزهار في يوم من الأيام المزارعين على تلقيح محاصيلهم.

بدلاً من الاعتماد على النحل والحشرات الأخرى الملقحة – التي تتضاءل في جميع أنحاء العالم نتيجة لتغير المناخ (SN: 7/9/15) ، واستخدام المبيدات (SN: 10/5/17) وعوامل أخرى – يمكن للمزارعين الرش أو المسح لقاح على المحاصيل نفسها. لكن الأعمدة التي تم نفخها آليًا يمكن أن تهدر العديد من حبوب اللقاح ، كما أن تنظيف حبوب اللقاح يدويًا على النباتات يتطلب الكثير من العمالة.

يتخيل كيميائي المواد Eijiro Miyako من المعهد الياباني المتقدم للعلوم والتكنولوجيا في Nomi تلقيح الاستعانة بمصادر خارجية إلى الطائرات الآلية التي تنقل حبوب اللقاح إلى الزهور الفردية. تضمنت فكرته الأصلية طائرة بدون طيار مغلفة باللقاح فرك الحبوب على الزهور ، لكن هذا العلاج أضر بالأزهار (SN: 3/7/17). ثم ، بينما كان يفجر الفقاعات مع ابنه ، أدرك مياكو أن الفقاعات قد تكون وسيلة ألطف للتسليم.

تحقيقا لهذه الغاية ، ابتكر مياكو وزميله شي يانغ ، عالم البيئة أيضًا في JAIST ، حلًا يحتوي على حبوب اللقاح يمكن لطائرة بدون طيار تحمل مسدس فقاعة أن تنفجر على المحاصيل. لاختبار جدوى فقاعاتهم المليئة بغبار الطلع ، استخدم الباحثون هذه التقنية للتلقيح بأشجار الكمثرى اليدوية في بستان. أفاد الباحثون على الإنترنت في 17 يونيو في iScience أن هذه الأشجار تحمل ثمارًا مثل الفاكهة الملقحة باستخدام طريقة تقليدية للتلقيح اليدوي.

من بين العديد من حلول الفقاعات المتاحة تجاريًا ، وجد مياكو ويانغ أن حبوب اللقاح ظلت أكثر صحة وقابلية للتطبيق في واحدة مصنوعة من لوراميدوبروبيل بيتين – مادة كيميائية تستخدم في مستحضرات التجميل ومنتجات العناية الشخصية. باستخدام هذا الحل كقاعدة لهم ، أضاف الباحثون مكونات واقية من حبوب اللقاح ، مثل الكالسيوم والبوتاسيوم ، إلى جانب بوليمر لجعل الفقاعات متينة بما يكفي لتحمل الرياح الناتجة عن مراوح الطائرات بدون طيار.

قام الباحثون بتفجير فقاعات من حبوب اللقاح على الزهور على ثلاث أشجار إجاص في بستان. في المتوسط ​​، شكلت 95 في المائة من 50 زهرة ملقحة على كل شجرة ثمارًا. كان هذا مشابهًا لمجموعة أخرى من ثلاث أشجار متشابهة تم تلقيحها يدويًا باستخدام فرشاة حبوب اللقاح القياسية. فقط حوالي 58 في المئة من الزهور على ثلاثة أشجار تعتمد على الحشرات والرياح لتوصيل حبوب اللقاح.

لاختبار جدوى تطبيق معالجة الفقاعات هذه باستخدام الروبوتات الطائرة ، قام مياكو ويانغ بتسليح طائرة بدون طيار بمسدس فقاعة وفجر فقاعات حبوب اللقاح في الزنابق المزيفة أثناء الطيران بسرعة مترين في الثانية. أصيب أكثر من 90 في المائة من الزنابق بالفقاعات ، لكن العديد من الفقاعات أخطأت في إزهارها. يقول الباحثون إن جعل عملية التلقيح بالطائرات بدون طيار عملية تتطلب روبوتات طيران يمكنها التعرف على الزهور واستهداف أزهار معينة.

لا يقتنع الجميع بأن بناء الملقحات الآلية فكرة جيدة. يرى سايمون بوتس ، باحث في إدارة الأراضي المستدامة في جامعة ريدينغ في إنجلترا ، أن هذه التقنية “قطعة من الهندسة الذكية التي يتم قطعها على شكل حذاء لحل مشكلة يمكن حلها… بطرق أكثر فعالية واستدامة.”

في عام 2018 ، نشر بوتس وزملاؤه دراسة في Science of the Total Environment ، بحجة أن حماية الملقحات الطبيعية هي أفضل طريقة لحماية التلقيح النباتي من بناء النحل الآلي. وأشار الباحثون إلى أن الحشرات هي ملقحات أكثر مهارة من أي آلة ولا تعطل النظم البيئية الحالية. يقول مياكو ويانغ إن حل الفقاعة الخاص بهما كان متوافقًا حيويًا ، لكن بوتس يشعر بالقلق من أن نقع الزهور في مواد من صنع الإنسان يمكن أن يثني الحشرات عن زيارة تلك الأشجار.

يقول عالم الروبوتات يو قو من جامعة وست فرجينيا في مورغانتاون ، الذي يصمم الملقحات الروبوتية ولكنه لم يشارك في العمل الجديد ، أن بناء النحل الآلي ودعم تعداد الحشرات ليس حصريًا بشكل متبادل. يقول: “نحن لا نأمل في تولي النحل أو أي ملقحات طبيعية أخرى”. “ما نحاول القيام به هو استكمالهم.” حيث يوجد نقص في العمال المجنحين لتلقيح المحاصيل ، يمكن للمزارعين في يوم من الأيام استخدام الروبوتات “كخطة ب” ، كما يقول. لا يقصد التوريه.

السابق
أشمل خريطة للأشعة السينية للسماء تم صنعها على الإطلاق
التالي
تهديد زراعة الأشجار للغابة

اترك تعليقاً