Как пестициды защищают урожай? Новый инструмент для тонкой настройки формул

Новое исследование, опубликованное в журнале Interface Королевского общества, может привести к тонкой настройке формул пестицидов для дальнейшего увеличения урожайности. Учёные создали первую реалистичную модель воскового покрытия листа растений, что открывает путь к разработке более эффективных и безопасных для растений составов.

Прорыв в моделировании

Учёные из Манчестерского университета впервые использовали экстрагированные воски для воссоздания воскового щита растений, который защищает их от вредителей и потери воды. Модель позволяет изучать, как пестициды преодолевают этот барьер на листьях таких культур, как пшеница и ячмень.

Ключевая технология: Для экстракции воска с поверхности листьев ячменя и пшеницы использовался новый метод — сверхкритическая экстракция диоксидом углерода (CO₂). Этот «зелёный» метод, разработанный в Йоркском университете, не повреждает воск.

Как это работает?

Созданную модель восковой поверхности исследовали с помощью нейтронной рефлектометрии на инструменте INTER в исследовательском центре ISIS Neutron and Muon Source (STFC).

Результаты: Учёные обнаружили, что воск состоит из тонкой подстилающей плёнки, покрытой крупными кристаллическими структурами. Метод также показал, что вода способна проникать в листовой воск, что объясняет базовые принципы поглощения пестицидов растением.

Значение для сельского хозяйства

• Тонкая настройка: Понимание того, как поверхностно-активные вещества (ПАВ) в пестицидах взаимодействуют с растением, позволит оптимизировать рецептуры.
• Безопасность для культур: Цель — создание составов, которые обратимо взаимодействуют с восками растений, не повреждая защитную кутикулу и не делая растение уязвимым для бактерий.
• Ответ на вызовы: Исследование повысит эффективность продуктов в условиях роста резистентности у сорняков и вредителей и сокращения арсенала разрешённых пестицидов.

Цитата эксперта: Джулиан Голд, управляющий фермой: «Пестициды играют жизненно важную роль, помогая растениям поддерживать максимально возможную площадь зелёного листа для фотосинтеза. Любое исследование, улучшающее их эффективность, будет невероятно полезным».

Ведущий автор исследования Элиас Памбу (Манчестерский университет) подчеркнул: «Это открывает дверь для создания безопасных для урожая формулировок». Проект поддерживается агрохимической компанией Syngenta.