به نقل از ‌آی‌ای، برنج، غذای اصلی میلیاردها نفر، با یک تهدید رو به رشد مواجه است و آن تغییرات آب و هوایی است. افزایش دما و موج‌های گرمایی مکرر و فزاینده بر عملکرد برنج در سراسر جهان تأثیر می‌گذارد.

محققان راه‌هایی را برای انعطاف‌پذیری بیشتر برنج در برابر شرایط سخت بررسی کرده‌اند.

گروهی از دانشگاه نانکای چین(Nankai) راه حلی شگفت انگیز پیشنهاد کرده‌اند و آن استفاده از نانوذرات اکسید روی است. آنها می‌گویند که اسپری محلول نانوذرات اکسید روی بر گیاهان برنج توانایی آنها را برای تحمل فشار گرمایی افزایش می‌دهد.

محققان در این مقاله نوشتند: ما نشان دادیم که کاربرد محلول‌پاشی نانوذرات اکسید روی(ZnO NPs) عملکرد دانه و کیفیت غذایی برنج را در طول موج‌های گرما افزایش می‌دهد.

نانوذرات اکسید روی

امواج گرما تهدیدی جدی برای تولید برنج است و باعث کاهش قابل توجه عملکرد و حتی شکست کامل محصول می‌شود.

برای کاهش تاثیر مخرب امواج گرمایی ناشی از تغییرات آب و هوایی، دانشمندان در حال رقابت برای توسعه استراتژی‌هایی برای محافظت از زندگی این گیاهان هستند.

تحقیقات اخیر نشان داده است که محلول پاشی نانوذرات روی روش کارآمدتری برای رساندن روی به گیاهان است، زیرا این ذرات می‌توانند به منافذ برگ نفوذ کنند. نانوذرات روی یک ترکیب رایج در ضد آفتاب‌ها نیز هستند.

این گروه، پتانسیل اکسید روی را برای محافظت از محصول برنج در مواجهه با گرمای شدید بررسی کردند.

در یک آزمایش گلخانه‌ای کنترل شده، محققان گیاهان برنج را در معرض یک موج گرمای شبیه سازی شده قرار دادند. برای شبیه‌سازی شرایط گرمای شدید، این گروه بوته‌های برنج کاملا رشد یافته را در معرض یک موج گرمای شدید شش روزه در دمای ۳۷ درجه سانتی‌گراد قرار دادند.

برای رساندن موثر روی به گیاهان، این تیم از نانوذرات کوچکتر از ۱۰۰ نانومتر استفاده کردند. نیمی از گیاهان با محلول حاوی نانوذرات اکسید روی اسپری شدند و نیمی دیگر فقط آب دریافت کردند.

افزایش بازده

پس از برداشت، محققان شاهد افزایش ۲۲.۱ درصدی عملکرد در گیاهان برنجی بودند که نانوذرات اکسید روی دریافت کردند. با بررسی دقیق‌تر، مشخص شد که دانه‌های برنج از گیاهانی که اکسید روی دریافت کردند، مواد مغذی بالاتری دارند.

این مطالعه نشان داد که محلول‌پاشی نانوذرات اکسید روی، عملکرد دانه و کیفیت غذایی را افزایش می‌دهد.

اکسید روی یک جزء طبیعی متابولیسم گیاه است. با استفاده مستقیم از نانوذرات اکسید روی بر برگ، دانشمندان می‌توانند سیستم ریشه را دور بزنند و مواد مغذی را به طور موثرتری تحویل دهند. این به حفظ عملکرد محصول برنج و در عین حال کاهش مصرف کود کمک می‌کند.

محققان همچنین در ادامه به بررسی تاثیر نانوذرات اکسید روی بر گیاهان برنج بدون وجود هیچ گونه امواج گرمایی پرداختند. در یک آزمایش جداگانه که در شرایط عادی انجام شد، محققان مشاهده کردند که گیاهان برنج که نانوذرات اکسید روی دریافت کردند عملکرد بالاتری نسبت به گیاهان دیگر نشان دادند.

این توسعه پتانسیل تغییر کشت برنج، به ویژه در مناطق آسیب‌پذیر در برابر تغییرات آب و هوایی را دارد.