Патогенні грибки вражають різні сільськогосподарські культури. Щороку вони знищують третину всіх врожаїв і загрожують людству. Але тепер у нас є новий метод боротьби з ними, крім небезпечних для здоров'я хімікатів.
Зміна хімічного складу наноматеріалів змінює реакцію рослин на грибкові патогени
Щоб зупинити поширення грибкових захворювань, фермери обробляють поля отруйними хімікатами, які спустошують землю, не шкодуючи і корисних мікробів, що живуть у ґрунті, роблячи її мертвою.
Тепер з'явилася нова ідея: потрібно допомагати рослинам протистояти грибкам, а не боротися з ними безпосередньо. Команда вчених на чолі з токсикологом-екологом Джейсоном Вайтом збагачує культури поживними речовинами у форматі нано, які підвищують вроджений імунітет рослин. За останні кілька років дослідники розробили різні суміші нанонутрієнтів, які підвищують стійкість до грибків біля сої, томатів, кавунів і баклажанів.
Такий підхід дає рослинам поживні речовини, необхідні для вироблення ферментів для захисту від атак патогенних грибків.
Підхід дослідників заснований на їх більш ранньому відкритті: наночастинки, що подаються в початки кукурудзи з коріння рослини, можуть повертатися назад в грунт, просочуючись з листя. Тобто наночастинки можна наносити безпосередньо на листя.
Вайт і його колеги провели експерименти на баклажанах і помідорах. Команда розпорошувала металеві наночастинки на листя і втечі рослин, а потім заразила їх патогенними грибками. У рослин, оброблених наночастинками, спостерігалася підвищена концентрація поживних металів в корінні, що призвело до більш високої врожайності.
Дослідники виявили, що наночастинки не завдають шкоди грибкам: ті як і раніше процвітають. Але ці добавки дозволяють рослинам захищатися від грибків.
Нанонутрієнти виявилися ефективнішими звичайних добрив завдяки їх розмірам, які збільшують швидкість розчинення. Нанонутрієнти в тисячі разів менше діаметра людського волосся, але у них досить велика площа поверхні, тому вони розчиняються швидше, ніж звичайні добрива. Тим не менш, нанонутрієнти досить великі, щоб не розчинятися відразу: вони можуть вивільняти поживні речовини поступово, протягом декількох тижнів.
При цьому можна налаштовувати не тільки розмір нанонутрієнтів. Також можна змінювати їх форму і склад, щоб стимулювати різні реакції рослин. Наприклад, Вайт і його колеги виявили, що плоскі частинки оксиду міді нанометрової товщини краще, ніж сферичні наночастинки міді, запобігають зараженню грибками у соєвих бобів. Це відбувається завдяки швидшому вивільненню з нанолістів заряджених атомів міді і більш сильній адгезії до поверхні листа.
Вайт заявляє, що їв баклажани, помідори і кавуни, які вирощував під час своїх експериментів, і поки не виявив будь-яких погіршень здоров'я.