新型合成微生物群落在消灭杂草的同时促进作物的健康生长

新型合成微生物群落在消灭杂草的同时促进作物的健康生长华中农业大学的研究团队开发出了实验室培养的新型合成微生物群落(也称为SynComs),这种群落本质上就像一个微型微生物群落,可以消灭杂草目标,同时促进作物的健康和生长。其中一种SynCom从杂草或小麦根瘤中分离出的细菌特别显示出了帮助行业减少除草剂使用的巨大前景。在对四种SynComs(C1、C2、C3和C4)进行的温室比较研究中,C4拔得头筹,它不仅能杀死危害小麦作物的有害稗草,还能促进谷物的健康和生长。研究小组指出:"所有SynComs都能促进小麦生长,具体表现为土壤植物分析发育(SPAD)值和新鲜生物量的增加。与此同时,SynComC4与低剂量Axial除草剂结合使用时,可有效降低侵染杂草小金丝雀草的SPAD值和新鲜生物量。"在这些结果的鼓舞下,研究人员在一个连续多年遭受严重虫害的地区进行了大规模田间试验。他们试验了不同剂量的Axial(25%、50%、75%和100%),发现了一个黄金区域,该区有可能显著减少用于这种主要作物的化学品。研究人员指出:"C4与50%和75%Axial的组合通过减轻除草剂对小麦的副作用,显著改善了小麦的生长。杂草侵扰使50%和75%Axial剂量的谷物产量分别减少16%和25%。与单独使用Axial相比,将Axial与C4结合使用可挽回杂草侵扰下22%的谷物产量损失。""研究结果表明,除草剂与SynComs的组合在控制杂草和促进小麦生长方面具有协同效应,因此这种组合提供了一种可持续的生态友好型杂草控制策略"。自商业化以来,除草剂就毁誉参半,数以百计的合成化合物被广泛应用于集约农业,提高了产量,减少了人工劳动。然而,尽管除草剂被广泛用于控制破坏作物的植物,并具有促进生长的作用,但在越战期间,美国军方使用橙剂(以及紫、蓝、粉、绿和白剂)混合除草剂来去除树木叶片、破坏植被和作物后,除草剂对人类的毒性就变得非常明显了。1971年,美国禁用了这种除草剂(比有毒杀虫剂滴滴涕早一年)。虽然美国对除草剂的使用进行了严格监管,但其使用会产生严重的连锁反应。就像人类肠道微生物群对整体健康的重要性一样,土壤中的微生物群对其维持的生命也至关重要。除草剂会减少土壤中循环养分的有机物,使这一独特的微生物群退化,从而降低作物产量。这反过来又会增加用于促进生长的化学品。不过,SynComs也有自己的挑战,例如在释放到自然环境中时,会面临土壤中的竞争物种。随着时间的推移,合成微生物也可能因进化和横向基因转移而发生变化。(除草剂的使用也导致植物发展出抵抗反复化学攻击的机制)。在这项研究中,科学家们发现C4能显著促进小麦的生长,即使在没有Axial的情况下也是如此。在包括一种基于糖的新型除草剂、另一种来自"失败"抗生素的除草剂、甚至基于植物的泡沫等研究领域,这是一个充满希望的进展。研究人员指出:"在田间条件下,即使与低剂量除草剂一起使用,C4也能表现出理想的双重功能,既能控制小麦蚜虫,又能促进小麦生长。因此,将SynComs与低剂量除草剂结合使用有望成为一种可持续的环保除草策略。"这项研究发表在《土壤生态学通讯》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1416279.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1416279.htm

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SolixSpraver农业机器人:能自主寻找并消灭杂草除了成本高之外,除草剂还可能对环境造成危害,那么,为什么要将除草剂用于整个作物而不是只用于杂草生长的区域?--这就是SolixSpayer机器人背后的想法,它可以在农民的田地里发现并喷洒杂草。SolixSprayer由巴西/美国农业技术公司Solinftec设计,将由位于印第安纳州的McKinney制造。跟Solinftec现有的SolixScout机器人一样--它负责检查和报告农作物但不喷洒农作物--它由四个机载太阳能电池板供电。当Sprayer自主地在种植田里来回走动时,它会利用一套集成传感器对它经过的每棵植物进行“从根到叶”的扫描。如果机载AliceAI系统确定该植物是杂草就会有选择地对其使用除草剂。该机器人还能生成一张田地的数字地图并显示检测和处理杂草的位置。据Solinftec介绍称,根据田地形状和地形,一台Sprayer机器人每天能够管理多达100英亩(40.5公顷)的农田。此外,通过利用照明系统和由其太阳能电池板充电的电池,Sprayer可以一天24小时运行。并且由于该机器人比牵引“智能”除草喷雾器的拖拉机轻得多,对土壤的压实应该是最小的。在其目前的形式下,Solix喷雾器被优化用于谷物作物如小麦、大豆和玉米。Solinftec称,在迄今为止进行的美国试验中,该技术已经能减少高达70%的除草剂使用。据悉,该机器计划在明年的某个时候投入商业使用。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1311477.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1311477.htm

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研发失败的抗生素成为意想不到的未来杂草杀手虽然这种失败的抗生素并不适合其最初的用途,但阿德莱德大学的科学家们发现,通过调整其结构,这种分子可以有效杀死澳大利亚两种最棘手的杂草--一年生黑麦草和野萝卜,而且不会伤害细菌和人体细胞。这一发现可能会改变农业行业的游戏规则。阿德莱德大学怀特研究所的首席研究员塔蒂亚娜-苏亚雷斯-达科斯塔(TatianaSoaresdaCosta)博士说:"现在许多杂草都对市场上现有的除草剂产生了抗药性,每年给农民造成数十亿美元的损失。将失效的抗生素用作除草剂为更快地开发出新的、更有效的除草剂提供了捷径,这些除草剂可针对农民难以控制的破坏性和入侵性杂草。"该大学除草剂和抗生素创新实验室的研究人员发现,细菌性超级细菌和杂草在分子水平上有相似之处。(左起)艾米丽-麦基(EmilyMackie)、安德鲁-巴罗(AndrewBarrow)博士和塔蒂亚娜-苏亚雷斯-达科斯塔(TatianaSoaresdaCosta)博士。资料来源:阿德莱德大学他们利用这些相似之处,通过对一种失效抗生素的结构进行化学修饰,阻止了对杂草生长至关重要的氨基酸赖氨酸的产生。"目前市场上还没有以这种方式发挥作用的市售除草剂。"阿德莱德大学怀特研究所SoaresdaCosta博士团队的博士后研究员安德鲁-巴罗(AndrewBarrow)博士说:"事实上,在过去40年中,几乎没有任何具有新作用机制的新型除草剂进入市场。"据估计,杂草每年给澳大利亚农业造成的损失超过50亿澳元。一年生黑麦草尤其是澳大利亚南部最严重、成本最高的杂草之一。SoaresdaCosta博士说:"这种捷径策略节省了宝贵的时间和资源,因此可以加快急需的新型除草剂的商业化进程。同样重要的是,使用失败的抗生素不会导致抗生素耐药性,因为我们发现的除草剂分子不会杀死细菌。它们专门针对杂草,对人体细胞没有影响。"从这一发现中获益的不仅仅是农民。研究人员说,这还可能导致开发出新的除草剂,专门针对生长在我们后院和车道上的讨厌杂草。这种再利用方法有可能发现用途广泛的除草剂,可以杀死多种杂草。塔蒂亚娜-索亚雷斯-达科斯塔博士和她的团队目前正在研究通过重新利用其他失败的抗生素来发现更多的除草剂分子,并与业界合作向市场推出新型安全的除草剂。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371971.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1371971.htm

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