تُنشئ هذه التقنية، التي نُشرت في مجلة Small ومُوّلت بمنحة EIC-Pathfinder، طبقة كارهة للماء موحدة تجعل من الصعب على البكتيريا والجراثيم الفطرية الالتصاق بالورقة - دون الإضرار بعملية التمثيل الضوئي، مع توفير الحماية أيضًا من الأشعة فوق البنفسجية والحرارة.
تُشير تقارير الأمم المتحدة إلى أن الأمراض التي تُصيب المحاصيل الزراعية تُهلك نحو ثلث المحصول الزراعي العالمي، ويُقدّر حجم الخسائر الاقتصادية المباشرة الناجمة عن هذه الظاهرة بأكثر من 70 مليار دولار أمريكي سنويًا. ومن المتوقع أن تُساهم تقنية جديدة طُوّرت في معهد التخنيون ونُشرت مؤخرًا في مجلة "سمول" في الحدّ من الأضرار التي تُسببها هذه الأمراض، وخفض استخدام المبيدات الحشرية بشكل كبير بنسبة تتجاوز 50%.
بدأ البحث، الممول بمنحة EIC-Pathfinder من الاتحاد الأوروبي، SafeWax، بقيادة وتنسيق البروفيسور بواز بوكروي من كلية علوم وهندسة المواد. يجمع SafeWax مختبرًا آخر تابعًا لمعهد التخنيون بقيادة البروفيسورة إستر سيغال من كلية التكنولوجيا الحيوية وهندسة الأغذية، إلى جانب أربعة شركاء دوليين هم: BASF (ألمانيا)، وجامعة بولونيا (إيطاليا)، والمعهد الفرنسي للخطوط والأنابيب (فرنسا)، وEurofins (فرنسا).
تعتمد المكافحة التقليدية لأمراض النباتات على الاستخدام الواسع النطاق للمبيدات الكيميائية التي تتسرب إلى التربة وتُعرّض البيئة وصحة الإنسان للخطر. إضافةً إلى ذلك، لم تعد العديد من المبيدات فعّالة كما كانت في السابق بسبب مقاومة أنواع مختلفة من البكتيريا لها. أما التقنية التي طوّرها باحثو معهد التخنيون، سيف واكستُقدّم هذه التقنية بديلاً واعداً لاستخدام المبيدات الحشرية. فهي تُنتج طبقة رقيقة ومتجانسة وقابلة للتحلل الحيوي من مادة كارهة للماء على سطح النبات، وهي مادة طاردة للماء. تُصعّب هذه المادة على البكتيريا والجراثيم الفطرية الالتصاق بالنبات، وتمنعها من امتصاص الرطوبة، مما يحول دون إنبات الجراثيم أو تكوّن الغشاء الحيوي. استُلهمت هذه التقنية المبتكرة من الكيوتيكل، وهي طبقة دهنية طبيعية تُغطي نباتات مثل اللوتس، وتُساعدها على تنظيف نفسها من البكتيريا والملوثات الأخرى.
في التجارب الموضحة بالتفصيل في المقال القصير، تم اختبار التقنية الجديدة على الطماطم والفلفل والعنب والخيزران، وأثبتت فعاليتها في حماية هذه النباتات دون التأثير على العمليات الحيوية الأساسية كعملية التمثيل الضوئي. علاوة على ذلك، يتميز هذا الطلاء الفريد بمقاومته للأشعة فوق البنفسجية الشديدة والحرارة العالية، مما يحمي النبات من الحرارة والأشعة فوق البنفسجية ويبطئ جفافه. ويعتمد الطلاء على أحماض دهنية قابلة للتحلل الحيوي يمكن استخلاصها من بقايا الطعام، مما يقلل من هدر الطعام، وهي مشكلة عالمية خطيرة.
يُقدّر الباحثون أن تقنية SafeWax قادرة على خفض استخدام المبيدات الكيميائية بنسبة 50% على الأقل. ووفقًا للبروفيسور بوكروي، "إنها بديل بيئي وفعّال ومتعدد الاستخدامات لحماية المحاصيل، إذ تحميها من الأمراض، كما أنها تعزز قدرة الزراعة الحديثة على التكيف مع البيئة، وتقلل من الأثر البيئي للمحاصيل الزراعية".
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
