Пестициды и агрохимикаты уверенно идут по пути улучшения, чтобы защищать растения и продовольственную безопасность.
Портал AgroXXI.ru ознакомился со статьей авторов (Мариола Копчински, доктор философии; Гуйгуй Ван, доктор философии), опубликованной на портале АgriВusiness Global, о прогрессивных технологиях в сфере защиты растений: «Без использования пестицидов потеря урожая фруктов составила бы 78%, овощей - 54%, зерновых - 32%. Поскольку регулирующие органы и давление потребителей требуют от фермеров экологичности, быстро появляются новые стратегии в отношении рецептур, включающие нанотехнологии, микрокапсулирование и усовершенствования традиционных рецептур.
Фармацевтическая промышленность уже много лет использует нанотехнологии, и теперь они внедрены в сельскохозяйственный сектор. Это технология, где задействованы чрезвычайно мелкие наночастицы. Наночастицы — это небольшие молекулы, размеры которых варьируются от 1 до 100 нм и обладают множеством динамических физических, химических, термических, оптических, магнитных и биологических свойств.
Наночастицы имеют большое отношение поверхности к объему, а их физико-химические свойства отличаются от объемных материалов. Многие ученые полагают, что дальнейшее сокращение количества активных ингредиентов до нанодиапазона или внедрение новой технологии доставки наноносителей может значительно повысить эффективность и результативность пестицидов и агрохимикатов по следующим причинам:
1) Меньшие размеры увеличивают площадь поверхности, что приводит к большему контакту с целями;
2) Лучшее и быстрое проникновение/поглощение целей;
3) Меньше преждевременных потерь пестицидов до достижения целевых показателей.
В нанопрепаратах можно использовать активные ингредиенты в наноразмерах или наноносители.
Контролируемая доставка молекул активных ингредиентов для внесения удобрений и защиты растений с использованием наноинженерных нанокапсул (или наноносителей) в настоящее время является наиболее типичным применением нанотехнологий в сельском хозяйстве.
На рынке уже доступно несколько типов наноносителей, включая силикат, полиакрилатный полимер, глину и углеродные трубки/графен.
Наноносители могут доставлять важные метаболиты или питательные вещества в определенное место в нужное время. Одним из примеров наногербицидов являются наночастицы эпсилон-капролактона, инкапсулирующие атразин, которые смогли значительно снизить подвижность атразина в почве.
Некоторые наночастицы, такие как феррита никеля и наночастицы меди, обладают сильными противогрибными свойствами, против вирусных болезней растений применяются наночастицы хитозана, оксида цинка и кремнезема высокоэффективны, в то время как наночастицы серебра широко используются из-за их антимикробных свойств против широкого спектра фитопатогенов.
Нанотехнологии набирают популярность для разработки внекорневых удобрений: наночастицы размером более 10 нм могут проникать через устьица, улучшая поглощение питательных веществ растениями.
Углеродные наночастицы, такие как графен, оксид графена, фуллерены, используются для улучшения прорастания семян. Многие компании по всему миру работают над внедрением нанотехнологий в сельское хозяйство, некоторые из них являются стартапами, другие уже добились коммерческого успеха.
В секторе традиционных пестицидов также заметны технологические улучшения.
В последние годы все большую популярность набирает микрокапсуляция (CS, КС), когда токсичные и лабильные активные ингредиенты инкапсулированы в полимерный материал оболочки. Это делается не только для безопасности пользователя за счет уменьшения воздействия, но также для повышения эффективности пестицидов за счет регулирования скорости высвобождения и защиты чувствительных активных ингредиентов от различных факторов окружающей среды, к примеру, солнечного света. Примеры – коммерческие продукты CS, содержащие пендиметалин.
В зависимости от природы полимерного материала оболочки некоторые могут даже обеспечивать адгезионные свойства, чтобы лучше удерживаться на цели распыления, тем самым уменьшая скатывание и потери пестицидов из-за смыва дождем.
За последнее десятилетие суспензионные концентраты преодолели множество проблем, включая образование роста кристаллов, деградацию активных ингредиентов и нестабильность во время срока годности.
Предприняты значительные усилия для улучшения качества и эффективности традиционных составов, включая более безопасные и эффективные инерты для увеличения загрузки активных веществ, адгезии и проникновения в растения, а также повышения безопасности для окружающей среды и обработчиков. В ближайшие годы следует ожидать выхода на рынок еще больших рецептур с инертами, новые разработки в направлениях микрокапсуляции и нанотехнологии».
(Источник: www.agribusinessglobal.com. Авторы: Мариола Копчински, Гуйгуй Ван. Автор изображения: Анна Медведева, AgroXXI.ru).
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.