Ученые придумали, как сделать пестициды менее вредными

Пестициды по­зво­ля­ют со­хра­нить до трети уро­жая, уничтожая вредителей и возбудителей болезней растений. При этом многие из них токсичны для человека. Они негативно влияют на печень, почки, кровеносную и центральную нервную системы. Российские и китайские исследователи выяснили, что вредное влияние можно ослабить с помощью специальных капсул.

Таблетка для растения

Сотрудники Уральского федерального университета (УрФУ) и Педагогического университета Центрального Китая предложили использовать бета-циклодекстрины в качестве оболочки-капсулы, чтобы ослабить ядовитое воздействие. 

«Пестициды в числе самых токсичных загрязняющих веществ, которые очень трудно вывести из почвы. Они медленно разлагаются, соответственно, всасываются в корни растений при их прорастании и идут дальше по пищевой цепочке, попадая в организм человека. Пестициды также имеют свойство накапливаться, особенно в жировых тканях, что несет серьезную опасность для людей. Кроме того, в жару они могут переходить в газообразное состояние и загрязнять воздушную среду», — поясняет профессор кафедры технологии органического синтеза УрФУ Елена Ковалева, одна из авторов исследования.

Бета-циклодекстрин — это углевод, который получают из крахмала. Он не токсичен для растений, почвы и людей, поэтому широко применяется в пищевых технологиях, фармацевтике, косметике, биотехнологии, аналитической химии и очистке воды. 

Светящиеся бактерии показали, насколько токсичны косметика и бытовая химия

Читать

Бета-циклодекстрин, который, по словам ученых, легко синтезируется (и обходится это недорого), можно использовать как новый тип наполнителя пестицидов. Он дает возможность получить гидрофобные вещества со стабильной структурой — они хорошо растворяются в воде (что снижает токсичность), но не разлагаются и не окисляются на открытом воздухе. Таким образом, медленнее высвобождается активный ингредиент, стимулирующий рост растения. Соответственно, пестицид действует дольше и эффективнее, а за счет этого можно добавлять его в удобрения в меньшем количестве, пишут авторы исследования в журнале Advanced Agrochem.

«Инкапсулированные пестициды — это твердые вещества, заключенные в капсулы. Они могут легко отделяться от почвы и не всасываются в нее, они также более дружественны для атмосферы. Капсула помогает медленнее высвобождать пестициды, эффективнее воздействовать. При этом уничтожается гораздо больше разных болезнетворных бактерий. В условиях жаркой погоды инкапсулированные пестициды не испаряются и не загрязняют воздушную среду», — рассказывает Елена Ковалева.

Российские химики выяснили, что для каждого пестицида — исходя из определенных параметров и свойств — нужно использовать конкретную модификацию циклодекстрина. 

Помочь Китаю

Переход на использование пестицидов в капсулах сегодня особенно важен для стран с развитым сельским хозяйством. Например, в Китае долгие годы активно применяли традиционные пестициды на небольших территориях. Теперь почва там загрязнена настолько, что непригодна для выращивания сельскохозяйственных культур. Эта экологическая проблема стоит в Поднебесной гораздо острее, чем в нашей стране, подчеркнула Елена Ковалева.

В России больше подходящих мест для выращивания агрокультур, и пока они не так сильно загрязнены, сообщили в Минобрнауки. Однако чтобы не допустить экологической катастрофы, нужно задуматься о переходе с традиционных пестицидов на инкапсулированные.

Российские ученые разрабатывают безвредные как для человека, так и для окружающей среды пестициды Фото: Ⓒ Минобрнауки России

Испытания пестицидов с бета-циклодекстринами на растениях уже провели в Китае, и работа в этом направлении сейчас продолжается. Точнее, в двух — ученые подбирают оптимальный состав для пестицидов, параллельно разрабатывая новый, менее вредный для человека, почвы и растений. Судя по всему, в него войдут биологически активные добавки, в частности витамины A и D3. 

Тем не менее пестициды, хоть и в меньшей степени, но остаются опасными даже в оболочке, поэтому в перспективе нужны природные аналоги, безвредные как для человека, так и для окружающей среды. И российские ученые уже занимаются их разработкой. Для этого используют биологически активные вещества, которые можно будет безопасно и эффективно применять против сорняков и болезнетворных бактерий.

Оцените статью
Поделись знанием

Рекомендуем

1
В России разработали технологию программирования пола телят #животные #сельское хозяйство 16 февраля 2024 13:11