维度网讯,哥伦比亚卡利哈维里亚纳大学(Universidad Javeriana de Cali)正通过纳米技术和人工智能保存玉米花粉,以提升杂交种子产量。玉米是哥伦比亚种植面积第三大的作物,据农村农业规划局(Unidad de Planeación Rural Agropecuaria)数据,截至2025年底,该国玉米种植面积为515,531公顷,产量达150万吨。国内生产的玉米约28%用于饲养鸡和猪,本地生产对农业经济意义重大,但国内大部分玉米仍依赖进口。

研究指出,使用杂交种子可收获产量更高、更均匀的作物。杂交种子通过两个亲本杂交获得:一个提供花粉,另一个产生玉米穗。要使杂交成功,花粉必须在花丝准备接收时恰好可用,因为每根接受花粉的花丝都可能变成玉米穗上的一粒谷物。研究详细说明,花粉若姗姗来迟、数量不足或活力下降,都会导致结粒数下降,进而使种子产量减少。花粉活力受湿度、温度和风等因素影响,研究显示,其降低可能导致杂交种子减产15%至25%。
目前花粉保存成本高昂,受限于基础设施和物流。该校研究方案提出,将收集的花粉冷藏至4摄氏度,利用基于Pickering乳液开发并由人工智能驱动的纳米涂层进行处理,从而在花期同步的最佳时机实现按需辅助授粉。项目从实验和计算两个方向推进:实验方面设计配方并评估稳定性,验证花粉封装后活力;计算方面由人工智能建议参数组合以减少实验次数,并通过分析显微镜图像评估花粉活力,无需染色,结果更快速、可重复且可扩展。
卡利哈维里亚纳大学表示,该技术有望为国内种子生产者提供更高效的授粉手段,提升其在国际市场的竞争力,并对农业经济产生积极影响,同时降低中小型生产者的成本。
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