Персики, абрикоси та гіркий мигдаль, інноваційні моделі захисту від насіння пшениці проти
Іноземним хімікам з Wendelin Stark, що входить до ETH Zurich, вдалося розробити новий тип синтетичного покриття, призначеного для захисту зерен пшениці від поїдання шкідливими комахами.
У своєму підході вчені були натхненні "скромним" персиком та іншими плодами Родини Розових.
Кілька шарів полімолочної кислоти огортають зерно пшениці. Фермент вбудований в найглибший шар, тоді як середні шари містять амігдалін. Комахи можуть виділяти ці два типи речовин під час годування, змушуючи фермент перетворювати амігдалін у синильну кислоту. Ця речовина може послабити або вбити личинки комах.
"Не ламайте ядра персика і не їжте серцевину, це токсично!" Ми всі знаємо поради, які нам давали батьки в дитинстві до того, як ми з’їли перший персик. Ядро ядра персика, заховане в твердій шкаралупі, подібно до волоського горіха, містить амігдалін - речовину, яка може перетворюватися в синильну кислоту всередині шлунка.
Але персики, абрикоси та мигдаль не розробили цю систему захисту, щоб утримати дітей від насолоди цими фруктами. Насправді ми говоримо про здатність природи захищати насіннєвий матеріал від руйнування комахами.
Група дослідників з Венделіна Старка, що входить до ETH Цюріха, була натхнена цим і скопіювала в лабораторії захисну систему гіркого мигдалю (Amygdalus communis var. Amara), а також інших представників родини Прунусів. В даний час вони розробляють покриття, призначене для захисту насіннєвого матеріалу, яке працює аналогічно цій природній моделі і є таким же ефективним, але не заважає проростанню, а також біологічно розкладається зверху.
Ціаніди - побічні продукти харчування комах
Щоб визначити ефективність захисного покриття, дослідники випробували різні послідовності шарів. Послідовність, яка в підсумку виявилася найбільш ефективною, складається з декількох шарів полімолочної кислоти (PLA), речовини, яка нешкідлива як для людини, так і для навколишнього середовища. Останній шар, внутрішній шар, містить фермент. Над ним знаходиться шар чистої полімолочної кислоти, за яким слідують два шари, в які вкладений попередник синильної кислоти - амігдалін, така сама речовина, яка існує в серцевині ядер гіркого мигдалю. Останній шар складається з чистої полімолочної кислоти.
Якщо личинка комахи споживає ці шари, виділяється амігдалін, а потім фермент. Ці дві речовини змішуються, і амігдалін розкладається на синильну кислоту - компонент, який знижує апетит личинки або навіть вбиває її.
Успішне тестування на шкідливих комах. Найбільше постраждав депозитний карієс
У співпраці з Берлінським інститутом Юлія Кюна дослідники перевірили ефективність лікування на різних комах-шкідниках. Захисна система гіркого мигдалю виявилася особливо ефективною проти личинок борошняних червів (Tenebrio molitor), індійської комори (Plodia interpunctella), а також проти шкідників-сховищ, таких як злакова гниль (Rhyzopertha dominica). Останнє завдає значної шкоди родовищам пшениці у всьому світі.
Значно менша кількість дорослих особин із каріозних відкладень, що вилупилися на насінні, покритих захисним шаром, порівняно з незахищеними. Вони розмножувались у значно меншій кількості, і личинки зростали повільніше, оскільки вони менше їли.
Однак покриття не захищало на 100% від усіх комах, шкідливих для зерен пшениці: обробка була неефективною проти пшеничного довгоносика (Sitophilus granarius). Цей вид шкідливих комах не відкладає яйця на зерно пшениці, натомість робить у ньому дірку, відкладає їх всередину, а потім запечатує. Личинки споживають зерно пшениці всередині, через що вони не контактують безпосередньо з оболонкою.
Крім того, дослідники змогли продемонструвати в лабораторних та польових умовах, що обробка не перешкоджає проростанню зерен пшениці. У лабораторії проросло 98 відсотків насіннєвого матеріалу, захищеного цим покриттям. У польових умовах зерно пшениці із захисним покриттям проросло трохи пізніше звичайного, і рослина спочатку зросло трохи твердішим. Незважаючи на це, рослини пшениці змогли відновити втрачений початок до зрілості.
Можлива заміна звичайних пестицидів
"Ми показали, що цей новий тип покриття працює: злаки захищені від нападу комах і можуть використовуватися в польових умовах", - пояснили автори дослідження Карлос Мора та Йонас Халтер. Застосування цього виду обробки настільки ж ефективне, як обприскування, і не дорожче за використання інсектицидів.
Дослідники ETH впевнені, що цей тип захисного покриття може успішно застосовуватися в інших типах сільськогосподарських культур.
"Метод може замінити певні синтетичні пестициди", - сказав Карлос Мора. "Це покриття не тільки біологічно розкладається, але й гарантує, що насіннєвий матеріал зберігає свої якості і на складах".
Стаття була опублікована 13 квітня 2016 року в Journal of Agricultural and Food Chemistry.
Класичні заходи боротьби з депозитними шкідниками
Румунські фахівці із захисту рослин заявляють, що зберігання сільськогосподарської продукції взимку передбачає вжиття заходів для боротьби з шкідниками будь-якого виду, які можуть скомпрометувати та знищити все, що було збережено.
"Періодичний контроль зберігаються матеріалів є абсолютно необхідним, оскільки існує постійна небезпека зараження шкідниками-сховищами, такими як комахи (зберігається рисовий жук - Sitophilus oryzae, карієс злаків - Rhyzopertha dominica, борошняні жуки - Tribolium confusum, Tribolium castaneum, пшеничний жук, що зберігається - Sitophilus granarius, тютюновий жук - Lasioderma serricorne, суринамський жук - Oryzaephilus surinamensis, молі із сухофруктів - Plodia interpunctella, бобовий довгоносик - Achanthoscelites obtectus s.a.), кліщі (борошняний кліщ - Acarus siro) та інші ", кажуть д-р Віорел Ротару та інж. Віченю Кременеану.
Вони завдають значної шкоди зберігається насінню через схуднення, зниження схожості, зміну складу та зовнішнього вигляду продуктів, хвороби споживача тощо.
У цьому контексті розглядаються деякі суттєві аспекти щодо запобігання та боротьби з можливими атаками, а саме постійний контроль температури та вологості в місцях зберігання, щоб уникнути сприятливих умов для нападу шкідників на насіння або посадковий матеріал, боротьба з гризунами з різних районів. зберігання тощо.