В лабораторных условиях ученые из Таиланда и Индии подтвердили эффект наночастиц оксида цинка в отношении одного из самых злостных вредителей сельхозкультур
Spodoptera frugiperda, иначе известная как кукурузная лиственная или осенняя совка, долгое время представляла опасность для урожая кукурузы, в основном в тропиках и субтропиках Америки. Затем вредитель вторгся на другие территории, захватив, в том числе страны Африки и Азии, включая Таиланд. Помимо кукурузы, совка повреждает во время кормления важные продовольственные культуры семейства злаковых, включая сорго, просо, рис и т.д..
Было подсчитано, что кукурузная совка наносит потери от 2 до 6 миллиардов долларов США в Европе и Африке вместе взятых ежегодно.
В Америке причиненный ущерб огромен, и борьба с насекомыми считается сложной задачей и выполняется при помощи пестицидного контроля, как и во всем мире.
Однако широкое использование химических инсектицидов вызывает загрязнение окружающей среды, а длительное применение соединений в этих химикатах объясняет устойчивость некоторых насекомых-вредителей в сельском хозяйстве, включая совку.
В настоящее время нанотехнологии внедряются в сельскохозяйственной отрасли в качестве альтернативного источника борьбы с вредителями, который является целевым, безопасным и действенным.
Наночастицы характеризуются атомным или молекулярным размером менее 100 нм и обладают рядом преимуществ. Например, их высокая растворимость в воде и стабильность составов превосходны по сравнению с другими пестицидами.
Наночастицы оксида цинка являются одними из самых популярных оксидов металлов из-за их химических и физических особенностей. Более того, несколько исследований подтвердили, что наночастицы ZnO можно синтезировать с использованием различных растительных экстрактов из гибискуса китайского (Hibiscus rosasinensi) и сенны (Cassia auriculata). Наночастицы ZnO, синтезированные с использованием экстрактов растений в качестве восстанавливающих агентов, показали высокую антимикробную эффективность против Aspergillus spp., Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus и Klebsiella pneumonia.
Новое исследование группы ученых из Университета Чиангмая и Технологического университета Раджамангала, Таиланд, и Общества исследований и инициатив для устойчивых технологий и институтов, Индия, было направлено на определение эффективности коммерческих наночастиц оксида цинка в отношении S. frugiperda в лабораторных условиях.
НЧ ZnO разводили до различных концентраций (100–500 ppm), в которые погружали молодую кукурузу, использовавшуюся для кормления личинок S. Frugiperda.
Развитие насекомых, питающихся пищей, смоченной в растворе ZnO, было более долгим и значительно отличалось от контроля.
Наблюдалась существенная разница в вылуплении имаго во всех концентрациях НЧ ZnO по сравнению с контролем, при этом более 90% яиц успешно прошли жизненный цикл до вылупления имаго. Однако, на протяжении жизненного цикла насекомого наблюдали несколько уродств тела. Также сильно пострадала плодовитость самок.
Результаты этого исследования предполагают возможность использования наночастиц ZnO не только для управления S. Frugiperda, но для значительного сокращения их популяции в экосистеме за счет деформации тела, снижения плодовитости, уменьшения откладки и выводимости яиц. Препарат будет ценным инструментом в комплексных схемах борьбы с вредителями.
По статье группы авторов (Сарают Питтаратэ, Юлиус Раджула, Афроджа Рахман, Перумал Вивеканандхан, Мали Тунграбиб, Супамит Мекчай, Патчарин Крутмуанг), опубликованной в журнале Insects 2021 на портале www.mdpi.com).
Фото: pixabay.com .

---