Праскови, кайсии и горчиви бадеми, иновативни модели за защита срещу пшенични семена срещу
Чуждестранните химици от Wendelin Stark, част от ETH Zurich, са успели да разработят нов тип синтетично покритие, предназначено да предпазва пшеничните зърна от ядене от вредни насекоми.
В своя подход учените са били вдъхновени от „скромната“ праскова и други плодове от семейство Розови.
Няколко слоя полимлечна киселина обгръщат пшеничното зърно. Ензимът е вграден в най-дълбокия слой, докато средните слоеве съдържат амигдалин. Насекомите могат да отделят тези два вида вещества, докато се хранят, принуждавайки ензима да превърне амигдалина в циановодородна киселина. Това вещество може да отслаби или убие ларвите на насекомите.
„Не разбивайте зърната на прасковите и не яжте сърцевината, това е токсично!“ Всички знаем съветите, които родителите ни са ни давали като деца, преди да изядем първата си праскова. Сърцевината на ядрото на прасковата, скрита в твърдата обвивка, подобна на тази на орех, съдържа амигдалин, вещество, което може да се разгради до циановодородна киселина в стомаха.
Но прасковите, кайсиите и бадемите не са разработили тази защитна система, за да не позволят на децата да се наслаждават на тези плодове. Всъщност говорим за способността на природата да предпазва семенния материал от унищожаване от насекоми.
Група изследователи от Wendelin Stark, част от ETH Zurich, бяха вдъхновени от това и копираха в лабораторията защитната система от горчив бадем (Amygdalus communis var. Amara), както и други членове на семейство Prunus. В момента те разработват покритие, предназначено да защити семенния материал и което работи по подобен начин на този естествен модел и е също толкова ефективно, но не пречи на покълването и освен това е биоразградимо отгоре.
Цианидите са странични продукти от храненето на насекоми
За да определят ефективността на защитното покритие, изследователите тестваха различните последователности на слоевете. Последователността, която в крайна сметка се оказа най-ефективна, се състои от няколко слоя полимлечна киселина (PLA), вещество, което е безвредно както за хората, така и за околната среда. Последният слой, вътрешният слой, съдържа ензим. Над него е слой от чиста полимлечна киселина, последван от два слоя, в които е вграден предшественикът на циановодородната киселина - амигдалин, същото вещество съществува в сърцевината на горчивите бадемови ядки. Последният слой е съставен от чиста млечна киселина.
Ако ларва на насекомо погълне тези слоеве, амигдалинът се освобождава, а след това и ензимът. Двете вещества се смесват и амигдалинът се разпада на циановодородна киселина, компонент, който намалява апетита на ларвата или дори я убива.
Успешно тестване върху вредни насекоми. Най-силно ударен депозитен кариес
В сътрудничество с института „Юлиус Кюн“ в Берлин изследователите тестваха ефективността на лечението си върху различни насекоми вредители. Защитната система от горчиви бадеми се оказа особено ефективна срещу ларвите на брашнените червеи (Tenebrio molitor), индийския килер (Plodia interpunctella), както и тези на вредители за съхранение като житни гниения (Rhyzopertha dominica). Последното нанася значителни щети на находищата на пшеница по целия свят.
Значително по-малък брой възрастни от кариозните отлагания се излюпват върху семената, покрити със защитния слой, в сравнение с незащитените. Те се размножават в много по-малък брой и ларвите растат по-бавно, защото са яли по-малко.
Въпреки това, покритието не е защитило 100% срещу всички насекоми, вредни за пшеничните зърна: третирането не е било ефективно срещу пшеничен дългоносик (Sitophilus granarius). Този вид вредно насекомо не снася яйцата си върху пшеничното зърно, вместо това прави дупка в него, полага ги вътре и след това го запечатва. Ларвите консумират зърното от пшеница отвътре, което им пречи да влязат в пряк контакт с черупката.
Освен това изследователите успяха да покажат в лабораторни и полеви условия, че обработката не пречи на покълването на пшеничните зърна. В лабораторията 98% от семенния материал, защитен от това покритие, поникна. При полеви условия пшеничното зърно със защитно покритие поникна малко по-късно от обичайното и растението първоначално се разви малко по-трудно. Въпреки това растенията пшеница успяха да възстановят загубеното начало до зрялост.
Възможен заместител на конвенционалните пестициди
„Показахме, че този нов тип покритие действа: зърнените култури са защитени от нападение от насекоми и могат да се използват в полеви условия“, обясниха авторите на изследването Карлос Мора и Джонас Халтер. Използването на този вид лечение е толкова ефективно, колкото пръскането и не по-скъпо от използването на инсектициди.
Изследователите от ETH са убедени, че този вид защитно покритие може да се използва успешно и при други видове култури.
"Методът има потенциал да замести някои синтетични пестициди", каза Карлос Мора. "Това покритие не само е биоразградимо, но гарантира, че материалът за семена запазва качествата си и в складовете.".
Докладът е публикуван на 13 април 2016 г. в Journal of Agricultural and Food Chemistry.
Класически мерки за борба с депозитните вредители
Румънските специалисти по растителна защита казват, че съхраняването на селскостопанска продукция през зимата включва предприемане на мерки за борба с вредители от всякакъв вид, които могат да компрометират и унищожат всичко съхранено.
„Периодичният контрол на съхраняваните материали е абсолютно необходим, тъй като съществува постоянна опасност от заразяване с вредители за съхранение, като насекоми (съхранен оризов бръмбар - Sitophilus oryzae, кариес на зърнени култури) - Rhyzopertha dominica, брашни бръмбари - Tribolium confusum, Tribolium castaneum, съхраняван пшеничен бръмбар - Sitophilus granarius, тютюнев бръмбар - Lasioderma serricorne, суринамски бръмбар - Oryzaephilus surinamensis, молец от сушени плодове - Plodia interpunctella, бобен дългоносик - Achanthoscelites obtectus s.a.), акари (брашнен акар - Acarus siro) и други ", казват д-р Виорел Ротару и инж. Виченсиу Кременеану.
Те причиняват значителни щети на съхраняваните семена чрез загуба на тегло, намалена кълняемост, промени в състава и външния вид на продуктите, заболявания на потребителя и др.
В този контекст се разглеждат някои съществени аспекти по отношение на предотвратяването и контрола на възможни атаки, а именно постоянният контрол на температурата и влажността в складовите помещения, за да се избегнат благоприятни условия за нападение на вредители върху семена или посадъчен материал, борба с гризачите в различни зони. съхранение и т.н.