Nanotechnologia — zielony przełom w ochronie roślin

Nanotechnologia może stanowić punkt zwrotny w nowoczesnej ochronie roślin. Pierwsze wyniki badań nad nanomateriałami z odpadów roślinnych prowadzonych przez włoskich naukowców z Uniwersytetu Toskańskiego dały obiecujące wyniki.

Nanotechnologia w ochronie roślin stanowi kamień milowy w walce o ochronę środowiska i owadów zapylających. To właśnie zapylacze, bardziej niż inne grupy owadów, cierpią z powodu negatywnego wpływu środków chemicznych stosowanych w ochronie roślin.

Nanotechnologia — nowa broń w walce z chorobami roślin

Badania realizowane obecnie przez pracowników Wydziału Nauk Rolniczych i Leśnych Uniwersytetu Toskańskiego wykazały skuteczność preparatów biopolimerowych opartych na nanokryształach celulozy i nanocząsteczkach ligniny. Otrzymano je w wyniku przetwarzania odpadów pochodzących z różnych części łańcucha produkcji i przetwórstwa surowców rolno-spożywczych. Zastosowana nanotechnologia i rozwiązania są zgodne z zasadami zrównoważonego rozwoju i gospodarki w obiegu zamkniętym.

Zdaniem kierownika zespołu, profesora Giorgio Mariano Balestry, wyniki pokazały, że biomasa uzyskana z odpadów różnych upraw stanowi obiecujący materiał wyjściowy do syntezy nanonośników lignocelulozowych. Jednocześnie podkreślił on potencjał nanokryształów celulozy i nanocząsteczek ligniny jako innowacyjnych, ekologicznych narzędzi do zwalczania patogenów w uprawach. Ich użycie nie ingeruje w fizjologię i rozwój roślin. Jednakże ograniczają one występowanie chorób równie dobrze lub nawet lepiej niż w przypadku środków opartych na solach miedzi.

Coraz bardziej ekologiczne i zrównoważone rolnictwo

Nanotechnologia może okazać się skutecznym narzędziem nie tylko z punktu widzenia ochrony środowiska, ale także poprawy wydajności produkcji. Pozwoli ona na ograniczenie kosztów i strat będących skutkiem działania patogenów, które obecnie stają się bardziej niszczycielskie ze względu na zmiany klimatyczne.

Po raz pierwszy oceniono możliwość wykorzystania odpadów z rolniczych łańcuchów produkcji jako innowacyjnego źródła biopolimerów, które mogą być wykorzystane do opracowania strategii ochrony roślin. Zaproponowane surowce lignocelulozowe i przyjęte protokoły ekstrakcji okazały się bardzo obiecującym i opłacalnym punktem wyjścia do zwiększenia wartości różnych łańcuchów dostaw w kontekście gospodarki cyrkulacyjnej. Wyniki te sugerują, że zastosowanie badanych nanomateriałów pozwoli na opracowanie nowych preparatów, które będą skuteczne w zwalczaniu licznych patogenów — mówi Giorgio Mariano Balestra.

Włoski zespół koncentruje się w szczególności na odpadach z produkcji i przetwarzania pszenicy, pomidorów, winorośli, aktinidii, leszczyny i

nanotechnologia - leszczyna - sad - krzewy

Nanotechnologia bazująca m.in. na odpadach z uprawy leszczyny zapobiega chorobom bakteryjnym tej rośliny

fot. Katarzyna Kupczak

drzew oliwnych. Badacze oceniają skuteczność w zwalczaniu chorób i ograniczaniu strat powodowanych przez bakterie lub grzyby wywołujące poważne choroby w różnych uprawach. W szczególności w tych, z których odzyskiwane są przetwarzane odpady. Celem prac jest opracowanie innowacyjnych i przyjaznych dla środowiska strategii ochrony w nanoskali.

Jak działają preparaty nanotechnologiczne

Otrzymane nanokryształy celulozy (NCC) i nanocząstki ligniny (NL) wykazały specyficzne działanie przeciwdrobnoustrojowe i biostymulujące dla każdej z roślin. W szczególności te uzyskane z odpadów roślinnych pomidora wspomagają uwalnianie chitosanu. Substancja ta wykazuje skuteczność w zwalczaniu bakteryjnych chorób pomidorów czy fuzariozy kłosów pszenicy. Z kolei nanokryształy i nanocząstki otrzymane z odpadów z uprawy leszczyny (zrębki i łupiny) efektywnie zwalczają bakterie atakujące ten gatunek. Dużą efektywność miały substancje otrzymane z odpadów z drzew oliwnych przeciwko chorobom porażającym liście tego gatunku. Okazały się one nawet większa niż zazwyczaj stosowane do ochrony preparaty miedziowe.

W ramach prac badawczych rozpoczęto różne prace mające na celu lepsze zrozumienie biologicznych mechanizmów leżących u podstaw działania preparatów.

Reasumując, nanotechnologia wykorzystująca odpady z produkcji i przetwórstwa pozwoli różnym uczestnikom łańcucha produkcji stworzyć alternatywę dla obecnie stosowanych produktów chemicznych. Dzięki temu rozwiną się nowe, zrównoważone strategie ochrony upraw a wykorzystane surowce uboczne nie trafią do środowiska jako śmieci.

źródło: italiafruit.net

Czy artykuł był przydatny?

Kliknij na gwiazdkę, by zagłosować

Ocena 0 / 5. Liczba głosów 0

Na razie brak głosów. Możesz być pierwszy!

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *