Ученые Массачусетского технологического института (США) и Сингапура предложили использовать микроиглы из шелка, которые точно доставляют питательные вещества и препараты прямо в ткани растений.
В основе технологии — крошечные полые иглы, изготовленные из фиброина, белка, который содержится в натуральном шелке. Исследователи научились производить такие иглы в больших количествах без дорогостоящего оборудования, а сама технология настолько проста, что, как шутят авторы, ее можно повторить на кухне.
Иглы вводятся в стебли растений, пробивая восковую оболочку, но не нанося серьезных повреждений. Через них можно точно дозировать полезные вещества, например, железо при лечении хлороза — заболевания, из-за которого листья желтеют, а урожайность падает. Ранее его лечили опрыскиванием, но метод был малоэффективным и загрязнял почву.
В ходе экспериментов с помощью микроигл удалось обогатить томаты витамином B12 — важным элементом, который обычно содержится в продуктах животного происхождения. Ученые показали, что витамин поступал в плоды еще до сбора урожая, а это открывает путь к созданию растительных продуктов с повышенной пищевой ценностью.
Иглы можно использовать также для мониторинга состояния растений в реальном времени. Например, в одном из экспериментов они выявили наличие токсичного кадмия в гидропонной установке всего через 15 минут. Традиционные методы анализа требуют больше времени и ресурсов.
Сегодня иглы устанавливаются вручную, но в будущем ученые планируют оснастить ими дроны или роботизированные устройства, уже используемые на фермах. Таким образом, уход за растениями может стать точным, бережным и почти полностью автоматизированным.
По словам одного из авторов исследования, профессора Бенедетто Марелли, главная цель — повысить урожайность без ущерба для окружающей среды.
Ранее Наука Mail рассказывала о другом способе повышения урожайности — с помощью цианобактерий.
