泡泡是一種溫和的傳遞方式

現今的科技發明了一種無人機,將含有花粉的氣泡吹到花朵上,有朝一日可以幫助農民為農作物進行授粉,而不是只能依靠蜜蜂和其他授粉昆蟲,不過無人機器的缺點是吹出的氣流可能會浪費許多花粉顆粒,且需要人類手動將花粉刷到植物上。日本科學技術研究院的材料化學家Eijiro Miyako認為,將授粉工作外包給花粉傳遞的自動無人機是可以執行的,他最初的想法原本只是想用花粉包裹無人駕駛飛機再將它灑到花朵上,但是這種處理卻損壞了花朵,之後Eijiro Miyako在和兒子一起吹泡泡時,就意識到泡泡可能是一種更溫和的傳遞方式。

因此Miyako和他的同事,同時也是JAIST的環境科學家Xi Yang設計了一種包含花粉的機器,這機器攜帶了泡泡槍,接著為了測試裝有花粉的氣泡,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上在線報導說:「這些樹木的果實與使用傳統手工授粉方法授粉的樹木所產的果實是差不多的。」

有95%形成了果實

在各種市售的氣泡溶液中,Miyako和Yang發現,用月桂酰胺丙基甜菜碱(一種化妝品和個人護理產品中使用的化學物質)所製成的花粉顆粒能保持花朵健康也最可行。首先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來使氣泡足夠堅固以承受無人機螺旋槳產生的風,接著研究人員在果園的三棵梨樹上的花朵噴出了花粉氣泡,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樹木來互相比較,且有另外三棵依靠昆蟲和風來傳遞花粉的樹上居然只有約58%的花朵結出果實。

擊中率超過90%

為了測試用飛行機器人進行這種氣泡授粉的可行性,Miyako和Yang用氣泡槍武裝了無人駕駛飛機,並以每秒2米的速度向假百合花上噴灑了花粉氣泡,結果有超過90%的百合花被氣泡擊中,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設計能針對特定花朵飛行的機器人。

不過並非所有人都認為機器人授粉是個好主意,英國雷丁大學(University of Reading)的可持續土地管理研究人員西蒙·波茨(Simon Potts)將該技術視為「智能工程中的一個棘手問題。2018年時,波茨及同事在《全面環境科學》中發表了一項研究,認為保護自然授粉媒介是保護植物授粉才是最好的方法,研究人員指出,昆蟲比任何機器都更善於授粉,且不會破壞現有的生態系統。Miyako和Yang表示他們的氣泡溶液具有生物相容性,但是波茨擔心將花朵混入人造物質中可能會阻止昆蟲去觸碰那些樹木。機器人學家Yu Gu設計了機器人授粉媒介,他認為建造蜜蜂和支持昆蟲種群並不是互相排斥的,他也表示:「我們沒有要取代蜜蜂或任何其他自然授粉媒介,我們只是試圖對它們進行補充。」

圖片來源:E. MIYAKO

資料來源:Maria Temming(2020,JUNE 22).Bubble-blowing drones may one day aid artificial pollination. Sciencenews

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