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刑事辩护

时间:2020-03-09

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播种肥料的种子可能使边缘土地上的农业发展

研究人员已经使用了从普通蚕茧中提取的蚕丝(如此处所示),并与细菌和营养物质混合,制成种子的被膜,即使在盐渍土壤中也可以帮助它们发芽和生长

信用:由研究人员提供

一种专门的丝绸覆盖物可以保护种子免受盐分的侵蚀,同时还可以提供产生肥料的微生物

麻省理工学院的一项新研究表明,为种子提供保护性涂层,该涂层还为发芽植物提供必需的营养素,从而有可能在原本没有生产力的土壤中种植农作物

一支工程师团队在种子上涂上了丝,然后用一种自然产生氮肥的细菌进行处理,以帮助发芽植物发育

测试表明,这些种子可以在太咸的土壤中成功生长,以至于未经处理的种子无法正常生长

研究人员希望这种可以廉价地应用并且不需要专门设备的过程能够为现在被认为不适合农业的土地开辟土地

这项研究结果将在本周的pnas期刊上发表,该论文由研究生augustine zvinavashe 16和hui sun,博士后eugen lim以及土木与环境工程教授benedetto marelli共同撰写

这项工作源于marellis先前关于使用丝绸涂层作为延长用作农作物种子的货架期的方法的研究

他说,当我对此进行一些研究时,偶然发现了可用于增加土壤中养分含量的生物肥料

这些肥料使用与某些植物共生的微生物,并将空气中的氮转化为易于被植物吸收的形式

未经处理的种子(左)种植在相同的盐土锅中,大部分无法发芽,而被覆的种子(右)则正常发育

信用:由研究人员提供

他说,这不仅为作物提供了天然肥料,而且避免了与其他施肥方法相关的问题,他说:氮肥的主要问题之一是对环境的影响很大,因为它们非常需要生产

据marelli说,这些人造肥料也可能对土壤质量产生负面影响

尽管这些固氮细菌天然存在于世界各地的土壤中,在不同地区发现了不同的本地变种,但它们很难在自然土壤环境之外保存

但是丝绸可以保无精嗒彩留生物材料,因此marelli和他的团队决定尝试对这些固氮细菌(即根瘤菌)进行尝试

他说,我们想出了在种子包衣中使用它们的想法,一旦种子进入土壤,它们就会复苏

然而,初步测试结果并不理想

细菌未得到预期的保存

到那时,zvinavashe提出了向混合物中添加一种特殊营养素的想法,一种称为海藻糖的糖,一些生物体会在低水条件下生存

蚕丝,细菌和海藻糖都悬浮在水中,研究人员只需将种子浸泡在溶液中几秒钟即可产生均匀的涂层

然后,种子在麻省理工学院和摩洛哥本·古里尔的穆罕默德六世理工大学运营的研究机构中进行了测试

zvinavashe说,这表明该技术效果很好

marelli说,在细菌不断肥料生产的帮助下,这种植物的健康状况比未经处理的种子要好,并且可以在目前无法农业生产的田地的土壤中成功生长

研究人员说,在实践中,可以通过浸涂或喷涂将这种涂层施用于种子

两种方法均可在普通的环境温度和压力下完成

zvinavashe说,该过程快速,容易,并且可以扩展以允许更大的农场和不熟练的种植者使用它

种子可以简单地浸涂几秒钟,产生的涂层只有几微米厚

他们使用的普通蚕丝是水溶性的,因此一旦暴露在土壤中,细菌就会被释放出来

但是,涂层仍然提供了足够的保护和养分,使种子在土壤中发芽,而盐度通常会阻止其正常生长

他说,我们确实看到植物在土壤中生长,否则什么也不会生长

这些根际细菌通常为豆类农作物(例如普通豆和鹰嘴豆)提供肥料,到目前为止,这些一直是研究的重点,但也有可能使其适应其他作物的生产,这也是其中的一部分

团队正在进行的研究

他说,大力推动将恒达平台注册根瘤菌的使用范围扩大到非豆类作物

他说,实现这一目标的一种方法可能是修饰细菌,植物或两者的dna,但这可能不是必需的

他说,我们的方法几乎与植物和细菌的种类无关,并且稳定,封装和将细菌传递到土壤中是可行的,因此它对于其他种类的植物的发芽也变得更加有益

即使仅限于豆类作物,该方法仍可对盐渍土壤面积较大的地区产生重大影响

marelli说,基于我们在摩洛哥的合作中看到的兴奋,这可能会产生很大的影响

下一步,研究人员正在研究开发新的涂层,这种涂层不仅可以保护种子免受盐渍土壤的侵害,而且可以利用从土壤吸收水分的涂层使种子更耐干旱

同时,明年他们将开始在摩洛哥的开放实验田中进行试验播种;他们以前的种植都在室内进行,且条件更严格

这项研究得到了穆罕默德六世大学理工学院-麻省理工学院研究计划,海军研究办公室和研究生院院长办公室的支持

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