Инкапсуляция осуществлялась в полимерные наномицеллы, структуры размером менее одной миллиардной метра, что более чем в 80 тысяч раз меньше толщины пряди волос. Исследования показывают, что применение нанопестицидов может быть гораздо более эффективным и экологически безопасным по сравнению с существующими традиционными пестицидами, а в будущем, вероятно, произойдет замена многих распространенных агрохимических продуктов на наноформы.
Наноматериалы обладают уникальными физическими, химическими и биологическими свойствами, отличающимися от характеристик тех же материалов в более крупных масштабах из-за увеличения отношения поверхности к объему и квантовых эффектов.
Более эффективный и устойчивый инсектицид был разработан компанией Embrapa Meio Ambiente в партнерстве с Химическим институтом Государственного университета Кампинас (Unicamp), сообщает Кристина Тордин в статье, опубликованной на портале Revista Cultivar.
Результатом работы стала система контролируемого высвобождения молекулы инсектицида тиаметоксама. Инкапсуляция осуществлялась в полимерные наномицеллы, структуры размером менее одной миллиардной метра, что более чем в 80 тысяч раз меньше толщины пряди волос.
Нанопестициды относятся к препаратам, в составе которых используются наноматериалы и которые обладают высокой эффективностью применения и меньшим токсичным воздействием на окружающую среду по сравнению с традиционными препаратами с тем же активным ингредиентом.
В этой работе использованный метод составления заключался в наноинкапсулировании исследуемого активного ингредиента, что приводило к замедленному высвобождению наночастиц, высокой стабильности и специфичности.
«Результаты показали, что наноструктуры были эффективны при дозе, примерно в два раза меньшей по сравнению с коммерческими составами», - объясняет аналитик Embrapa Марсия Ассалин, координатор исследования, которое пользовалось поддержкой Фонда поддержки исследований штата Сан-Паулу (Fapesp).
Эффективность наноинсектицида оценивали путем контроля в теплицах насекомого мексиканская листоблошка (Diaphorina citri), оно ответственно за распространение позеленения цитрусовых, также известного как huanglongbing и HLB, вызываемого бактериями Candidatus Liberibacter spp. Болезнь поражает все цитрусовые растения и не поддается лечению: после заражения невозможно уничтожить бактерии из растения, которое служит источником инокулята для заражения других растений.
Помимо повышения эффективности, новый продукт может привести к сокращению количества применений, ослаблению развития устойчивости вредителей к инсектициду, а также снижению воздействия на окружающую среду и связанных с этим затрат.
По словам Любицы Тасич, профессора Unicamp, наноинсектицид показал пониженную токсичность для водных организмов, использованных в исследованиях по оценке экотоксичности (Raphidocelis subcapitata и Artemia salina). Вместе с тем, наномицелы тиаметоксама могут быть эффективными в борьбе с D. citri в дозе, в 2 раза меньшей, чем коммерческие препараты. Поэтому она считает, что полученный продукт представляет собой один из способов, с помощью которых нанотехнологии могут способствовать более устойчивым методам ведения сельского хозяйства.
Позеленение – одно из важнейших заболеваний цитрусовых сегодня. Тяжесть заболевания обусловлена главным образом быстрым распространением бактерий листоблошками и отсутствием генетической устойчивости у цитрусовых.
Тиаметоксам, один из активных ингредиентов, используемых для борьбы с этим заболеванием, принадлежит к относительно новому классу инсектицидов, неоникотинодам, которые присутствуют на рынке с начала 1990-х годов и входят в список самых продаваемых пестицидных продуктов.
Марсия Ассалин поясняет, что при применении обычных инсектицидов с тиаметоксамом могут возникнуть многочисленные потери из-за нескольких факторов, таких как используемые методы применения, условия окружающей среды, разложение в результате фотолиза и выщелачивания. Это приводит к повторным применениям с рядом негативных эффектов: удорожание защиты растений, загрязнение поверхностных и подземных водоемов, риск развития устойчивости листоблошек к инсектицидам. Наконец, экологические организации утверждают, что неоникотиноидные инсектициды имеют риск высокой токсичности для пчел, и по этой причине их запретили на полях Европейского Союза.
Наноинкапсулированные составы пестицидов обеспечивают контролируемое высвобождение активного ингредиента, а также защиту от преждевременного разложения, что позволяет использовать традиционные инсектициды более эффективным и устойчивым способом.
Источник: revistacultivar.com.br. Автор: Кристина Тордин.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.