В Мексике потребление кукурузы на душу населения достигло почти 200 кг в 2024 году. Это подчеркивает важность поддержания здорового, нутрицевтического качества поставок зерна. Однако при хранении сообщается о потерях от 20 до 50% урожая, причем основным виновником является долгоносик (Sitophilus zeamais Motsch), а также ряд других насекомых вредителей зерна на хранении.
Когда насекомые развиваются внутри контейнеров с хранящейся кукурузой, они выделяют и способствуют вторичному росту грибов, таких как зеленоватая плесень (Aspergillius flavus), гриб, который производит афлатоксины и был классифицирован Национальным институтом рака (NCI) и Национальным институтом здравоохранения Мексики как смертельный для млекопитающих, поскольку он может вызывать гепатоцеллюлярную карциному или рак.
Попытки борьбы с вредителями кукурузы после сбора урожая предпринимались с использованием органических порошков, однако эта эффективность зависит от адекватного покрытия зерна, которое часто не достигается. Также предлагалась герметичная упаковка, такая как пленка или вакуумные пакеты, и в этом случае производители дополняли эти методы химическими средствами. В итоге фермеры пришли к выводу, что им проще купить тюбик таблеток фосфида алюминия, чем применить специальные пакеты.
Механизм действия фосфида алюминия заключается в образовании фосфина – газа, умерщвляющего насекомых через дыхательные пути. Но у вредителей теперь развилась резистентность, и дозы пришлось увеличить, что привело к рискам для здоровья из-за остаточной молекулы.
В ответ на описанную выше ситуацию Национальный институт исследований лесного хозяйства, сельского хозяйства и животноводства Мексики (Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, INIFAP) разработал технологию BIOGRAN, систему, которая производит биометан для послеуборочной борьбы с вредителями в хранящихся зернах кукурузы.
Фото: INIFAP.
Тестовый механизм может обработать 20 кг зерна кукурузы за раз. Технология представляет собой систему из двух контейнеров, первый из которых выполняет функцию пространства для ферментации смеси органических соединений, которая при созревании производит биометан (CH4), этот газ поступает во второй контейнер, где хранятся зерна кукурузы, газ проникает в пространство между зернами, и насекомые погибают, вдыхая его.
Фото: INIFAP.
В качестве побочного продукта производства биометана бонусом остается биоудобрение, которое можно использовать для внекорневой подкормки сельскохозяйственных культур. Эффективность борьбы с насекомыми составляет 100%, а преимущество в том, что этот газ не вызывает резистентности у насекомых. Эта система не оставляет остатков или изменений в физическом состоянии зерна, поэтому после обработки его можно употреблять в пищу без риска для здоровья. Система эффективна, помимо контроля долгоносиков, против зернового точильщика и моли. Как заявили разработчики, после масштабирования система призвана стать альтернативой для производителей основных зерновых культур и безопасной заменой фосфиду алюминия.
Источник и фото: INIFAP.
