Сельское хозяйство может стать более устойчивым благодаря инновационному покрытию семян, которое обеспечивает защиту от гербицидов и помогает растениям справляться с засухой. Разработка немецких ученых из проекта SeedPlus объединяет Институт микроинженерии и микросистем IMM, Институт химической технологии ICT и Институт молекулярной биологии и прикладной экологии IME.
Покрытие SeedPlus выполняет две ключевые функции: оно улучшает управление водным балансом, накапливая воду для прорастающих семян, и защищает их от гербицидов. Используемые натуральные составы на основе природных полимеров обеспечивают постоянное поступление влаги даже при дефиците воды.
Активированный уголь и другие адсорбционные материалы включены в селективную мембрану, которая защищает сеянцы от гербицидов без влияния на прорастание или рост. Это многофункциональное покрытие улучшает условия выращивания в регионах с ограниченным количеством осадков.
Исследователи провели испытания семян одуванчика и сахарной свеклы в теплицах и полевых условиях, чтобы убедиться в эффективности сочетания защитной функции и хранения воды. Всхожесть обработанных семян была на 58 процентов выше по сравнению с необработанными.
Покрытие состоит из нескольких слоев различной толщины, которые инкапсулируют семена. Форма и размер зависят от типа семян, а покрытие можно адаптировать к требованиям и производить в больших масштабах.
Для обработки используются различные процессы инкапсуляции: процесс в псевдоожиженном слое позволяет точно контролировать толщину слоя для чувствительных типов семян, барабанное нанесение обеспечивает равномерное покрытие для массового производства, а метод влажной химической обработки поверхности применяется для более мелких семян.
Традиционные покрытия для семян часто содержат синтетические химические компоненты, которые считаются микропластиком. В рамках проекта SeedPlus эти синтетические полимеры заменены экологически безопасными натуральными составами.
Исследователи полагаются исключительно на натуральные органические и неорганические материалы, включая полисахариды, белки, каучуки и пористые неорганические материалы, такие как активированный уголь.
Для оценки экотоксичности и поведения при разложении материалов покрытия на этапе разработки создана платформа, которая изучает отдельные компоненты с точки зрения их воздействия на модельные организмы водной и наземной среды.
Проект SeedPlus
Задачи партнеров проекта:
- Институт информационных технологий им. Фраунгофера, Пфинцталь (инкапсуляция, структура покрытия и функциональные возможности).
- Институт Фраунгофера IMM, Майнц (разработка материалов и технологии нанесения покрытий)
- Институт Фраунгофера IME, филиал в Мюнстере (функциональная оценка покрытия семян и всхожести).
