種子是治沙的起點,也是大規模治沙的根基。在鄂爾多斯杭錦旗境內的庫布齊沙漠,一排排“圖釘”成行排列,在沙地上若隱若現。這是蒙草科研人員正在應用種子繩為沙漠固沙鎖邊。
小小的種子繩,配方可不簡單。混合種子包、微生物菌肥、保水劑等編織進可降解的紙繩里,利用人工智能作業平臺搭載種子繩播種機器人作業,滿足大規模、可持續、精準防沙治沙的需求。
種子也有“朋友圈”
種子繩里的種子既有一年生的禾本科負責扎根沃土,也有多年生的豆科讓綠色更長久。不同的種子如何搭配?依據什么標準?使用什么技術?
復配各類草種的種子繩
以科爾沁沙地治理為例,針對榆樹疏林沙地典型草原區,可按照1:3:6的比例混合不同植物種子,灌木可選擇小葉錦雞兒等,草本植物可使用羊草、冰草、偃麥草等,搭配3種以上鄉土植物,采用補播+施肥+流沙地段鋪設沙障等技術措施;針對具灌木、蒿類的沙地典型草原區,混合小葉錦雞兒、楊柴、華北駝絨藜等灌木、草本,采用補播+施肥+流沙地段鋪設機械、生物沙障等技術措施。
智能種子立體庫
蒙草科研人員根據“標準”給出的治沙用種規范,從儲存3000噸各類種子的智能立體庫中,因地制宜篩選抗逆性強、適用范圍廣的優質草種應用于沙地治理。
華北駝絨藜在渾善達克沙地治理中效果良好
例如,選用的巴爾虎羊草經過長期栽培、選育,適應性和抗病蟲害能力強,是目前退化草地生態修復中最有效的草種;三河偃麥草耐寒抗旱、葉量大、植株繁茂,成為沙地治理首選品種;華北駝絨藜更抗旱、耐寒、耐土壤瘠薄,是生產生態兼用型多抗優質牧草;蒙農1號蒙古冰草抗寒、耐旱性強,綠期長、適口性好,可用于優質草種良種繁育及產業化示范。
蒙草科研人員培育的105個自主知識產權品種,有25個入選國家林草局“三北”工程良種推薦目錄,成為“三北”工程攻堅戰“主力軍”。
專利菌株來幫忙
沙漠地區水資源匱乏,土壤有機質和水分含量低,種子成活困難。蒙草科研團隊研發出10余種以根瘤菌、木霉菌、枯草芽孢桿菌、叢植菌為主的菌肥配方,申請了3項以微生物菌種作為種子包衣材料的專利,創新集成一種新型微生物菌劑包衣劑添加進種子繩,促進植物對養分的吸收和利用,實現提高出苗率20%,提升地上生物量14%。
科研人員進行微生物菌群觀測
蒙草科研團隊還把培育出來的根瘤菌專利菌株,保存于中國典型培養物保藏中心,為選育適應沙地環境的植物品種提供材料。
“微型水庫”助苗生長
種子繩里的保水劑富含高分子保水微顆粒,吸水倍數達300-500倍,是植物種植的“微型水庫”,可為種子苗期營造適宜水分環境。
種子繩在渾善達克沙地治理中試效果良好
在種子成苗關鍵時期,保水劑能夠有效地儲存和釋放水分,助力幼苗生長,提高沙性土壤、干旱貧瘠土壤種子成活率15%~20%,節水90%;當植物成苗后,保水劑可緩沖溫度、濕度變化帶來的環境波動,與肥料協同緩慢釋放養分,促進根系發育和植株生長。
“智慧大腦”提質增效
針對沙漠化區域廣闊且環境惡劣,傳統人工鋪設種子繩效率低等難題,蒙草科研團隊融合農業領域的智能化、機械化設備,利用現代科技空天地一體化智能感知體系、物聯網及人工智能等前沿技術,在AI輔助算法的幫助下,研發人工智能生態修復作業平臺,搭載蒙草自研的種子繩播種機器人繩鋪設作業,實現種子等間距精量播種,可節省60%種子用量。
人工智能作業平臺搭載種子繩播種機器人
人工智能作業平臺應用分布式獨立驅動控制技術、多傳感器融合的視覺語義slam定位方法、全覆蓋路徑規劃和軌跡跟蹤技術算法、實時控制的SWEET OS系統等組成“智慧大腦”。
人工智能作業平臺可根據操作指令自動作業
作業人員根據現場立地條件和治沙技術規范,在手機端輸入鋪設指令,懸掛式種子繩播種機即自動規劃鋪設作業工作路徑,進行開工、布繩、覆土、鎮壓、養護一體化作業,有效避免種子漂移、蟲噬,降低人工操作成本,畝均成本僅為傳統農機的1/10。
目前,種子繩產品已獲得《一種種子繩生物沙障》《一種種子繩生物沙障生產裝置》《一種十字形種子繩生物沙障生產設備》等多項發明專利、實用新型專利授權。蒙草科研團隊瞄準防沙治沙未來技術趨勢,創新覆蓋治沙新產品全生命周期技術,驅動產品迭代升級,助力科學可持續地防沙治沙。
編輯:王麗娜
審核:金曉晗
來源:蒙草
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