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泡泡無人機:科學家研究用無人機給花朵授粉的新方式

作者:由 蟻蜂機智網 發表于 收藏時間:2022-03-21

用無人機將含有花粉的氣泡吹到花朵上,有可能成為農民為農作物授粉的新方式。

日本能級科學技術研究院的材料化學家Eijiro Miyako認為,無人機可以用於授粉工作,透過特定的方式將花粉粒傳遞給花朵。他最初的想法涉及用無人機攜帶花粉,然後直接摩擦花朵實現授粉,但是這種方式損壞了花朵。偶然的機會,Eijiro Miyako意識到泡泡可能是一種較為溫和的運送方式。

泡泡無人機:科學家研究用無人機給花朵授粉的新方式

為此,Eijiro Miyako和他的同事Xi Yang(同時也是JAIST的一名環境科學家)設計了一種解決方案,製作含有花粉的泡泡劑,用攜帶泡泡槍的無人機吹向農作物。為了測試裝有花粉的氣泡的生存能力,研究人員使用這種技術對果園中的梨樹進行了手工授粉。研究人員於6月17日在iScience線上報道說,這些樹的果實數量與傳統手工授粉方法授粉的樹木差不多。

在各種市售的氣泡溶液中,Miyako和Yang發現,用月桂醯氨基丙基甜菜鹼(一種化妝品和個人護理產品中使用的化學物質)製成的花粉顆粒最健康、最可行。研究人員以該溶液為基礎,添加了鈣和鉀等花粉保護成分以及一種聚合物以使氣泡堅固,足以承受無人機螺旋槳產生的風力。

研究人員在果園的三棵梨樹的花朵上噴出了花粉氣泡。平均而言,每棵樹上的50種授粉花中有95%形成了果實。這可與另一組用標準花粉刷手工授粉的三棵相似的樹木相媲美。三棵依靠昆蟲和風來傳遞花粉的樹上只有約58%的花朵結出果實。

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為了測試將這種氣泡處理應用於飛行機器人的可行性,Miyako和Yang將氣泡槍裝備在一架無人機上,並以每秒兩米的速度向假百合花上噴出花粉氣泡。超過90%的百合花被氣泡擊中,但更多的氣泡錯過了花朵。研究人員說,要使無人機授粉切實可行,就需要能夠識別花朵並巧妙地針對特定花朵的飛行機器人。

另一方面,也有科學家認為自然授粉媒介比機器人授粉是保護植物授粉的更好方法。研究人員指出,昆蟲是比任何機器都更熟練的傳粉媒介,並且不會破壞現有的生態系統。但Miyako和Yang表示他們的泡沫溶液具有生物相容性,不過其他科學家擔心將花混入人造物質中可能會阻止昆蟲光顧那些樹木。

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西弗吉尼亞大學的機器人學家Yu Gu設計了機器人授粉媒介,但並未參與這項新工作。他認為,機器人授粉和昆蟲自然授粉並不是相互排斥的。自然授粉媒介無法被取代,機器人只能作為補充作用,在缺少能為作物授粉的自然媒介的地方,農民可以使用機器人。

標簽: 授粉  氣泡  花粉  花朵  Miyako