چگونه نانوحباب به سلامتی ریشه های گیاه کمک می کند
به گزارش لیزر تگ، نانوحباب ها از تشکیل فیلمهای زیستی در سیستم آبیاری جلوگیری می کنند و از طرفی با از بین بردن پاتوژن ها میزان مواد شیمیایی نظیر آفت کش ها را کم می کنند.
به گزارش لیزر تگ به نقل از مهر، نانوحباب ها به علت ماهیت ذاتی خود به صورت طولانی مدت در آب معلق می مانند و باعث افزایش اکسیژن محلول در آب می شوند. با این کار ریشه تنفس بهتری داشته و همینطور مواد مغذی بهتر به گیاه منتقل می شود.
در طول فتوسنتز، برگ ها و سلول های بنیادی از انرژی خورشیدی برای ترکیب دی اکسید کربن (CO۲) با آب جذب شده از راه سلول های ریشه استفاده می نمایند تا قند را به شکل گلوکز بسازند. این گلوکز برای خیلی از فرآیندهای متابولیکی در تمام قسمت های گیاه همچون تولید سلولز و نشاسته استفاده می شود. گلوکز همینطور منبع سوخت حیاتی برای تنفس ریشه است، فرآیندی که اساساً برعکس فتوسنتز است.
در تنفس، سلول های ریشه، گلوکز انتقال یافته از برگ ها را می سوزانند. گلوکز به انرژی سلولی (به نام آدنوزین تری فسفات یا ATP) تبدیل می شود که برای هدایت فرآیندهای متابولیکی، به طور عمده جذب آب و مواد مغذی استفاده می شود. بدون اکسیژن، تنفس صورت نمی گیرد. اکسیژن گیرنده نهایی الکترون در تنفس هوازی است که برای تبدیل گلوکز در ATP ضروری می باشد.
اکسیژن عامل محدود کننده محصولات باکیفیت است.
مقدار اکسیژن موجود در سلول های ریشه برای افزایش سرعت رشد گیاه و محصول مفید می باشد. بدون اکسیژن زیاد در دسترس، سلول های ریشه از نظر میزان قندی که می توانند بسوزانند و مقدار آب و مواد مغذی جذب شده محدود می شوند.
کاهش سرعت جذب آب و مواد مغذی گیاه به صورت مستقیم نرخ رشد کلی و عملکرد و کیفیت میوه آنرا محدود می کند. گیاهان ضعیف بیشتر مستعد مبتلا شدن به بیماری هستند و در مقابل عوامل استرس زای محیطی مانند گرما در ماه های گرم تر مقاومت کمتری دارند.
اکسیژن رسانی به ریشه یک روش معمول در گلخانه ها است. این کار در آب و هوای گرمتر خیلی مهم است چونکه در دماهای بالاتر آب اکسیژن محلول کمتری در خود نگه می دارد.
علاوه بر این، پرورش دهندگانی که از آب آبیاری، مجدد استفاده می نمایند، باید کیفیت آب را بعد از هر بار آبیاری بهبود بخشند. آب چاه و مخازن معمولا فاقد اکسیژن کافی برای سلامت گیاه هستند. معمولا برگ ها و دانه هایی که توسط باد به داخل مخازن آورده می شوند، فضولات پرندگان، عوامل بیماری زا و جلبک ها، منشاء اصلی ترکیبات آلی در مخازن و چاه ها هستند که این مواد نیاز بیوشیمیایی اکسیژن (BOD) را زیاد می کند.
این بدان معناست که برای تجزیه کردن اجزای آلی موجود توسط میکروب ها، اکسیژن محلول بسیار بیشتری مورد نیاز است. روش های اکسیژن رسانی، کلیدی برای دستیابی به اکسیژن محلول قابل قبول و ارتقای ریشه های گیاهی سالم هستند.
علاوه بر این، یک مطالعه جدید در سال ۲۰۲۲ تأیید می کند که سطوح بالاتر اکسیژن خاک سبب افزایش فعالیت میکروب های مفید خاک، مانند کانی سازی خاک و تبدیل مواد مغذی می شود و در نتیجه عملکرد محصول، کارایی مصرف آب و حاصلخیزی خاک بالاتر می رود.
اکسیژن همینطور در کاهش و سرکوب بیماری ها حیاتی می باشد. سطوح اکسیژن محلول بسیار بالا سبب رشد میکروب های مفید و سرکوب رشد پاتوژن های اکسیژن گریز مانند پیتیوم می شود.
اگر سطوح اکسیژن محلول در ناحیه ریشه کم باشد، می تواند بر مورفولوژی، متابولیسم و فیزیولوژی ریشه و گیاهان تاثیر بگذارد.
تا همین اواخر، پرورش دهندگان چند روش معمولی هوادهی آب را برای اکسیژن رسانی آب داشتند، با این وجود، این روش ها عملکرد نسبتاً ضعیفی دارند. دیفیوزرها بازده انتقال اکسیژن ۱-۲% دارند.
فناوری نانو حباب
فناوری نانو حباب یک روش پایدار و مقرون به صرفه برای افزایش اکسیژن محلول در ناحیه ریشه به سطوح بهینه است. فناوری نانوحباب به تولیدکنندگان اجازه می دهد تا با منابع کمتر اکسیژن محلول را به صورت موثر بالا برند.
نانوحباب ها همینطور یک راه اثبات شده و بدون مواد شیمیایی برای ضدعفونی کردن مؤثر آب و لوله های آبیاری است، و از بیماری ریشه جلوگیری می کنند. این مزایا سبب بهبود کیفیت آب، تقویت بنیه گیاه و کاهش وابستگی به مواد شیمیایی می شود.
در سطوح بالای اکسیژن، سلول های ریشه آب و مواد مغذی را به شکل کارآمدتری جذب می کنند. هنگامی که سلول های ریشه قادر به جذب حداکثر آب و مواد مغذی ممکن باشند، حداکثر رشد ریشه، رشد گیاه و عملکرد محصول حاصل می شود.
فناوری نانوحباب علاوه بر اکسیژن رسانی کارآمد، نانوحباب هایی را هم تولید می کند که خواص شیمیایی و فیزیکی منحصربه فردی دارند. از راه این خصوصیت ها، نانوحباب ها پاتوژن های منتقل شده از آب و بیوفیلم را کم می کنند.
نانوحباب ها به صورت خنثی شناور هستند، به این مفهوم که در مایعات شناور می شوند، به جای این که به سطح بالا بروند و مانند حباب های بزرگ تر ظاهر شوند. همانطور که آب آبیاری جریان دارد، نانوحباب ها به صورت تصادفی و به صورت مداوم در تمام قسمت های یک سیستم آبی از راه حرکت براونی حرکت می کنند.
آن ها جذب سطوحی مانند دیوارهای لوله های آبیاری می شوند، جایی که بیوفیلم را می شویند و از این طریق مانع تشکیل بیوفیلم می شوند. بیوفیلم ها پاتوژن ها را در خود جای می دهد و لوله ها را مسدود می کنند.
کاهش بیوفیلم گسترش پاتوژن ها را محدود می کند و عمر سیستم های آبیاری را زیاد می کند. همچنین، پرورش دهندگان کمتر به آفت کش ها نیاز پیدا می کنند.
بدون استفاده از مواد شیمیایی، نانوحباب ها همینطور سلول های باکتری را گرفتار مشکل می کنند و پاتوژن های منتقل شده از آب را اکسید می کنند. هنگامی که نانوحباب ها با آلاینده ها مواجه می شوند، فرو می ریزند و گونه های اکسیژن فعال (ROS) تولید می کنند. ROS اکسیدان های ملایم تری نسبت به پراکسید هیدروژن یا کلر هستند.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب