種子是治沙的起點(diǎn)，也是大規(guī)模治沙的根基。在鄂爾多斯杭錦旗境內(nèi)的庫(kù)布齊沙漠，一排排“圖釘”成行排列，在沙地上若隱若現(xiàn)。這是蒙草科研人員正在應(yīng)用種子繩為沙漠固沙鎖邊。
小小的種子繩，配方可不簡(jiǎn)單?；旌戏N子包、微生物菌肥、保水劑等編織進(jìn)可降解的紙繩里，利用人工智能作業(yè)平臺(tái)搭載種子繩播種機(jī)器人作業(yè)，滿足大規(guī)模、可持續(xù)、精準(zhǔn)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(fù)責(zé)扎根沃土，也有多年生的豆科讓綠色更長(zhǎng)久。不同的種子如何搭配？依據(jù)什么標(biāo)準(zhǔn)？使用什么技術(shù)？
復(fù)配各類草種的種子繩
以科爾沁沙地治理為例，針對(duì)榆樹疏林沙地典型草原區(qū)，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(xiāng)土植物，采用補(bǔ)播+施肥+流沙地段鋪設(shè)沙障等技術(shù)措施；針對(duì)具灌木、蒿類的沙地典型草原區(qū)，混合小葉錦雞兒、楊柴、華北駝絨藜等灌木、草本，采用補(bǔ)播+施肥+流沙地段鋪設(shè)機(jī)械、生物沙障等技術(shù)措施。
智能種子立體庫(kù)
蒙草科研人員根據(jù)“標(biāo)準(zhǔn)”給出的治沙用種規(guī)范，從儲(chǔ)存3000噸各類種子的智能立體庫(kù)中，因地制宜篩選抗逆性強(qiáng)、適用范圍廣的優(yōu)質(zhì)草種應(yīng)用于沙地治理。
華北駝絨藜在渾善達(dá)克沙地治理中效果良好
例如，選用的巴爾虎羊草經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期栽培、選育，適應(yīng)性和抗病蟲害能力強(qiáng)，是目前退化草地生態(tài)修復(fù)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(chǎn)生態(tài)兼用型多抗優(yōu)質(zhì)牧草；蒙農(nóng)1號(hào)蒙古冰草抗寒、耐旱性強(qiáng)，綠期長(zhǎng)、適口性好，可用于優(yōu)質(zhì)草種良種繁育及產(chǎn)業(yè)化示范。
蒙草科研人員培育的105個(gè)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)品種，有25個(gè)入選國(guó)家林草局“三北”工程良種推薦目錄，成為“三北”工程攻堅(jiān)戰(zhàn)“主力軍”。
專利菌株來(lái)幫忙
沙漠地區(qū)水資源匱乏，土壤有機(jī)質(zhì)和水分含量低，種子成活困難。蒙草科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)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(qǐng)了3項(xiàng)以微生物菌種作為種子包衣材料的專利，創(chuàng)新集成一種新型微生物菌劑包衣劑添加進(jìn)種子繩，促進(jìn)植物對(duì)養(yǎng)分的吸收和利用，實(shí)現(xiàn)提高出苗率20%，提升地上生物量14%。
科研人員進(jìn)行微生物菌群觀測(cè)
蒙草科研團(tuán)隊(duì)還把培育出來(lái)的根瘤菌專利菌株，保存于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，為選育適應(yīng)沙地環(huán)境的植物品種提供材料。
“微型水庫(kù)”助苗生長(zhǎng)
種子繩里的保水劑富含高分子保水微顆粒，吸水倍數(shù)達(dá)300-500倍，是植物種植的“微型水庫(kù)”，可為種子苗期營(yíng)造適宜水分環(huán)境。
種子繩在渾善達(dá)克沙地治理中試效果良好
在種子成苗關(guān)鍵時(shí)期，保水劑能夠有效地儲(chǔ)存和釋放水分，助力幼苗生長(zhǎng)，提高沙性土壤、干旱貧瘠土壤種子成活率15%～20%，節(jié)水90%；當(dāng)植物成苗后，保水劑可緩沖溫度、濕度變化帶來(lái)的環(huán)境波動(dòng)，與肥料協(xié)同緩慢釋放養(yǎng)分，促進(jìn)根系發(fā)育和植株生長(zhǎng)。
“智慧大腦”提質(zhì)增效
針對(duì)沙漠化區(qū)域廣闊且環(huán)境惡劣，傳統(tǒng)人工鋪設(shè)種子繩效率低等難題，蒙草科研團(tuán)隊(duì)融合農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的智能化、機(jī)械化設(shè)備，利用現(xiàn)代科技空天地一體化智能感知體系、物聯(lián)網(wǎng)及人工智能等前沿技術(shù)，在AI輔助算法的幫助下，研發(fā)人工智能生態(tài)修復(fù)作業(yè)平臺(tái)，搭載蒙草自研的種子繩播種機(jī)器人繩鋪設(shè)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)種子等間距精量播種，可節(jié)省60%種子用量。
人工智能作業(yè)平臺(tái)搭載種子繩播種機(jī)器人
人工智能作業(yè)平臺(tái)應(yīng)用分布式獨(dú)立驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)、多傳感器融合的視覺語(yǔ)義slam定位方法、全覆蓋路徑規(guī)劃和軌跡跟蹤技術(shù)算法、實(shí)時(shí)控制的SWEET OS系統(tǒng)等組成“智慧大腦”。
人工智能作業(yè)平臺(tái)可根據(jù)操作指令自動(dòng)作業(yè)
作業(yè)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)立地條件和治沙技術(shù)規(guī)范，在手機(jī)端輸入鋪設(shè)指令，懸掛式種子繩播種機(jī)即自動(dòng)規(guī)劃鋪設(shè)作業(yè)工作路徑，進(jìn)行開工、布繩、覆土、鎮(zhèn)壓、養(yǎng)護(hù)一體化作業(yè)，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(tǒng)農(nóng)機(jī)的1/10。
目前，種子繩產(chǎn)品已獲得《一種種子繩生物沙障》《一種種子繩生物沙障生產(chǎn)裝置》《一種十字形種子繩生物沙障生產(chǎn)設(shè)備》等多項(xiàng)發(fā)明專利、實(shí)用新型專利授權(quán)。蒙草科研團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)防沙治沙未來(lái)技術(shù)趨勢(shì)，創(chuàng)新覆蓋治沙新產(chǎn)品全生命周期技術(shù)，驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品迭代升級(jí)，助力科學(xué)可持續(xù)地防沙治沙。
[責(zé)任編輯：趙鑫華]
