Специалисты Хэфэйского института физических наук при Китайской академии наук разработали микроскопические наночастицы, которые надежно закрепляют химикаты на листьях растений и предотвращают их смывание осадками, сообщает Ertenmedia.kz.
В чем кроется проблема традиционного опрыскивания
В современном сельском хозяйстве смывание агрохимикатов остается одной из ключевых проблем. Поверхность листьев большинства культур покрыта природным восковым слоем с выраженным водоотталкивающим свойством. Из-за этого распыляемые капли часто отскакивают от листа, не успевая закрепиться. Оставшийся раствор быстро смывают дожди или поливальные установки, а солнце разрушает действующие вещества.
Согласно расчетам ученых, до 90% распыляемого пестицида нередко утрачивается впустую, так и не достигнув цели. Фермерам приходится многократно повторять опрыскивание. Это резко увеличивает себестоимость урожая, отравляет почву и ведет к загрязнению грунтовых вод химическими отходами.
Подсказка от кишечных бактерий
Решение подсказала сама природа. Исследователи изучили поведение микроорганизмов и обратили внимание на кишечные бактерии. Те прочно удерживаются на биологических поверхностях благодаря тонким волосковидным отросткам — пилям, выполняющим роль микроскопических крючков.
Вдохновившись этим механизмом, ученые синтезировали полые наночастицы из оксида кремния с шероховатой поверхностью и крошечными шипами. Внутрь носителей поместили распространенный инсектицид имидаклоприд. При распылении шипы микрочастиц буквально впиваются в восковой слой растения, работая как миниатюрные якоря, а дополнительно возникающие водородные связи усиливают контакт.
Такое двойное сцепление помогает пестициду оставаться на месте даже во время дождя. Кроме того, носители высвобождают пестицид постепенно и устойчивы к ультрафиолету, что делает их еще эффективнее.
Эффективность против вредителей и экологический фактор
Технологию протестировали на листьях томатов, хлопчатника и сои в условиях имитации сильного ливня. Эксперименты показали, что на поверхности растений сохранилось в 4,8–5,2 раза больше активного препарата, чем при использовании стандартного покупного раствора.
Пролонгированное высвобождение ядохимиката существенно повысило поражающий эффект: концентрация, необходимая для уничтожения тли, заметно снизилась, а на капусте удалось добиться практически полного подавления популяции вредителей. Испытания также подтвердили безопасность метода для окружающей среды — химическая нагрузка на экосистемы снижается благодаря отсутствию необходимости частых повторных обработок полей.
📌 Подписывайтесь на Telegram-канал Ertenmedia: коротко о главном, самая актуальная информация здесь!
