تولید آفت‌کش با فرمولاسیون نانویی زیستی

محققان دانشگاه بردوان با استفاده از نانوذرات نقره سنتز شده از عصاره برگ گیاه “تولسی” (Ocimum sanctum) و ترکیب آن با عصاره‌های گیاهی دیگر، یک فرمولاسیون نانویی زیستی برای تولید آفت‌کش ارائه کرده‌اند که می‌تواند به عنوان جایگزین قدرتمند و سازگار با محیط زیست برای آفت‌کش‌های شیمیایی مرسوم عمل کند. این نوآوری به ویژه برای کشاورزانی که با تهدیدات کرم پیله‌ساز مواجه هستند، راه‌حلی پایدار و مؤثر ارائه می‌دهد.

کد خبر: ۷۸۰۰۸۳

تاریخ: ۱۹ بهمن ۱۴۰۳ - ۱۴:۰۵

به گزارش ایران اکونومیست، محققان دانشگاه بردوان با استفاده از فناوری نانو و ترکیب آن با عصاره‌های گیاهی، یک فرمولاسیون نانو-بیویی جدید ارائه کرده‌اند که می‌تواند به عنوان جایگزین قدرتمند و سازگار با محیط زیست برای آفت‌کش‌های شیمیایی مرسوم عمل کند. کرم پیله‌ساز (Spilosoma obliqua) یکی از مخرب‌ترین آفات برای محصولات کنف است که سالانه خسارات اقتصادی قابل توجهی به کشاورزان وارد می‌کند.

این آفت با تغذیه از برگ‌های کنف، رشد گیاه را مختل کرده و باعث کاهش کیفیت و کمیت محصول می‌شود. تاکنون کشاورزان برای مقابله با این آفت، از آفت‌کش‌های شیمیایی استفاده می‌کردند که اگرچه مؤثر بودند؛ اما به دلیل سمیت بالا و اثرات مخرب محیط‌زیستی، نگرانی‌های زیادی ایجاد کرده‌اند.

فرمولاسیون جدید نانویی که توسط محققان دانشگاه بردوان توسعه یافته است، از نانوذرات نقره سنتز شده از عصاره برگ گیاه تولسی (Ocimum sanctum) و ترکیب آن با عصاره‌های گیاهی دیگر تشکیل شده است. این ترکیب نه تنها اثربخشی بالاتری در مقابله با آفات دارد، بلکه خطرات محیط‌زیستی کمتری نیز ایجاد می‌کند.

بر اساس تحقیقات انجام شده، نانوذرات نقره سنتز شده به روش سبز (green synthesis) دارای غلظت کشنده پایین‌تری (LC۵۰) در مقایسه با عصاره‌های گیاهی سنتی هستند. به عنوان مثال، این فرمولاسیون در مدت ۲۴، ۴۸ و ۷۲ ساعت به ترتیب مقادیر LC۵۰ معادل ۹۳.۲۱ ppm، ۲۳.۳۸ ppm و ۵.۹۶ ppm نشان داده است که بیانگر اثربخشی فوق‌العاده آن در کنترل آفات است.

یکی از مزایای کلیدی این فرمولاسیون، استفاده از فناوری نانو برای بهبود چسبندگی برگ‌ها و افزایش سرعت تأثیر بر آفات هدف است. این امر باعث کاهش دفعات استفاده از آفت‌کش‌ها و در نتیجه کاهش هزینه‌ها و اثرات منفی بر محیط زیست می‌شود. علاوه بر این، نانوذرات نقره به دلیل اندازه کوچک و خاصیت نفوذپذیری بالا، می‌توانند به طور مؤثرتری به پوستۀ حشرات نفوذ کرده و عملکرد سلولی آن‌ها را مختل کنند.

فرآیند سنتز این نانوذرات شامل مراحل ساده‌ای مانند حرارت دادن و هم زدن است که در آن با افزودن عصاره گیاه تولسی به نیترات نقره، تشکیل نانوذرات آغاز می‌شود. تغییر رنگ از زرد به قهوه‌ای نشان‌دهنده تشکیل نانوذرات است. مطالعات مشخصه‌یابی با استفاده از روش‌هایی مانند طیف‌سنجی مرئی-فرابنفش، طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) تشکیل نانوذرات و تعامل آن‌ها با ترکیبات زیست‌فعال عصاره گیاهی را تأیید کرده‌اند.

یکی از یافته‌های کلیدی این تحقیق، اثر سینرژیستی (هم‌افزایی) بین ترکیبات زیست‌فعال موجود در گیاه تولسی و نانوذرات نقره است. این اثر ترکیبی باعث افزایش اثربخشی آفت‌کش و کاهش وابستگی به آفت‌کش‌های شیمیایی سمی می‌شود. نتایج مطالعه نشان داد که این آفت‌کش نانوبیویی در غلظت‌های مختلف، میزان مرگ و میر قابل توجهی در آفات ایجاد می‌کند و با افزایش مدت زمان درمان، این میزان بیشتر می‌شود.

با وجود نتایج امیدوارکننده، چالش‌هایی برای تجاری‌سازی این محصول وجود دارد. عواملی مانند مقرون به صرفه بودن برای کشاورزان، پایداری فرمولاسیون در شرایط مزرعه و ارزیابی‌های نظارتی برای تضمین ایمنی محیط زیست، نیاز به بررسی دقیق‌تری دارند. معرفی این راه‌حل‌های پیشرفته کشاورزی به بازار مستلزم رعایت استانداردهای ایمنی سخت‌گیرانه‌ای است تا از هرگونه خطر بالقوه برای سلامت خاک و موجودات مفید جلوگیری شود.

این نوآوری نه تنها گامی مهم به سوی کشاورزی پایدار است، بلکه امیدواری برای کاهش وابستگی به آفت‌کش‌های شیمیایی مضر را نیز افزایش می‌دهد. محققان بر ادامه بررسی‌ها و مطالعات بیشتر در مورد این فرمولاسیون‌ها تأکید دارند. این تحقیقات به کشاورزان کمک می‌کند تا مدیریت آفات را به طور مؤثرتری بهینه‌سازی کنند و به سمت کشاورزی پایدارتر و سازگارتر با محیط زیست حرکت کنند.