Инженеры из Массачусетского технологического института (США) разработали прецизионную (точную) систему впрыскивания средств защиты растений в деревья, что может помочь спасти апельсиновые, оливковые и банановые растения, которым угрожают болезни. В настоящее время бананы во всем мире страдают от фузариоза, апельсиновые и оливковые рощи поражает бактерия Xylella fastidiosa, а также ряд других опасных инфекций. Новая система использует биоматериалы на основе шелка для изготовления устройства, подобного микроиглам, которое может вводить питательные вещества, антибиотики или другие препараты в сосуды растений. Так утверждается в исследовании, опубликованном в апреле 2020 в журнале «Advanced Science». По словам исследователей, это устройство может быть использовано, чтобы вводить лекарства в стволы растений апельсиновых, оливковых и банановых культур, находящихся под угрозой заболеваний, повреждающих сосудопроводящую систему. По мнению аспиранта Юньтен Цао, который руководил разработкой технологии микроигл в рамках своего дипломного проекта, исследователи хотели решить техническую проблему получения точного доступа к сосудистой системе растений. Профессор Бенедетто Марелли отмечает, что исследование было начато в ответ на запрос Министерства сельского хозяйства США о том, как решить кризис, связанный с позеленением цитрусовых (эту болезнь вызывает бактерия Candidatus liberibacter), который угрожает крахом отрасли стоимостью 9 миллиардов долларов. Возбудителя заболевания разносит азиатская цитрусовая листоблошка (Diaphorina citri).
Читайте также: Новая система укрытий для плодовых садов снижает затраты на их защиту от непогоды
В настоящее время в США в результате распространения этой инфекции уже уничтожены миллионы гектаров цитрусовых садов, и для ее лучения пока нет эффективных средств. Простое опрыскивание антибиотиками мало эффективно, поскольку средство практически не попадает в цель – сосудопроводящую систему растения. Эффект от таких обработок краткосрочен, так как антибиотик не достигает корней и со временем возбудитель вновь распространяется в растении. Новый метод позволит внести лекарство точно туда, куда необходимо. Инъекции уже применяются для лечения деревьев, но обычные иглы очень большие и вызывают механические повреждения тканей растений. Идея использования микроигл в качестве заменителя была основана на предыдущей работе, в которой были разработаны микроиглы из материалов на основе шелка для введения вакцин людям.
Красное микроинъекционное устройство прикреплено к цитрусовому дереву. Оно может вводить средства защиты растений или удобрения непосредственно в сосудопроводящую систему растения. Фото: MIT
Чтобы адаптировать микроиглы для растений, исследователям потребовалось увеличить гидрофильность шелка, чтобы шелк притягивал воду, поскольку растения имеют гораздо меньше доступной воды для растворения материала. Исследователи испытывали новое устройство на растениях томатов и табака, но уверяют, что система может быть адаптирована для использования практически на любых культурах.
EastFruit по материалам HortiDaily
