新包衣工艺可降低种子关键发芽阶段面临的缺水压力
发布时间:2021-07-12 09:21:25 文章来源:科技日报
种子穿上新外衣,锁水抗旱长得好!随着世界气候持续变暖,许多干旱地区将面临越来越大的农业生产压力。据7月8日发表在《自然·食品》杂志上...

种子穿上新“外衣”,锁水抗旱长得好!随着世界气候持续变暖,许多干旱地区将面临越来越大的农业生产压力。据7月8日发表在《自然·食品》杂志上的论文,美国麻省理工学院的研究人员发明了一种很有前景的新包衣工艺,可降低种子关键发芽阶段面临的缺水压力,甚至同时可为种子提供额外营养。

该团队开发的是双层种子包衣。此前的版本能使种子抵抗土壤中的高盐分,但新版本的目标是解决种子的缺水问题。

麻省理工学院土木与环境工程学教授贝尼代托·马雷利解释道,有明确证据表明,气候变化将影响地中海地区的盆地,因此,研究人员想制造一种专门应对干旱的种子包衣,帮助缓解气候变化对农业生产带来的用水压力。

新双层包衣的外层是一种凝胶状的涂层,包裹种子,为其“锁住”一切水分。包衣的内层含有保存下来的被称为“根际细菌”的微生物,以及一些促进种子生长的营养物质。当种子暴露在土壤和水中时,微生物会将氮固定在土壤中,为成长中的幼苗提供营养肥料,帮助其生长,还能使土壤变肥沃。

研究人员称,种子包衣第一层可通过浸渍实现,第二层可通过喷洒实现,过程简单且成本低廉,可在干旱地区广泛部署。同时,涂层所需材料经常用于食品工业,很容易获得,可完全生物降解。

马雷利说,虽然这一过程会增加种子本身的成本,但它也可以通过减少对水和肥料的需求来节省开支。

研究人员使用摩洛哥试验农场的土壤对新种子进行了早期测试,从根质量、茎高、叶绿素含量和其他指标来看,新包衣的应用很有前景。

下一步,该团队将利用新技术培育出从种子到果实的完整作物,以测试是否在干旱条件下提高了农产品产量。未来,研究人员还将设计适应不同气候模式的包衣剂,有可能实现根据特定生长季节的预测降雨量为种子量身定做包衣。(实记者张佳欣)

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