افزایش مقاومت برنج به گرما با ضدآفتاب

به گزارش خبرگزاری آنا به نقل ازIE ، برنج، غذای اصلی میلیارد‌ها نفر، با یک تهدید جدی مواجه است: تغییرات اقلیمی؛ افزایش دما و بروز موج‌های گرمای مکرر بر عملکرد برنج در سراسر جهان تأثیر می‌گذارد.

محققان راه‌هایی را برای انعطاف پذیری بیشتر گیاه برنج در برابر شرایط سخت بررسی کرده و اکنون گروهی از متخصصان باغبانی دانشگاه نانکای چین راه حلی شگفت انگیزی را برای آن کشف کرده اند: نانوذرات اکسید روی. 

این محققان می‌گویند اسپری محلول نانوذرات اکسید روی، بر روی گیاه برنج توانایی آنها را برای تحمل تنش گرمایی افزایش می‌دهد.

آنها نشان داده اند محلول پاشی نانوذرات اکسید روی (ZnO NPs)، عملکرد دانه و کیفیت تغذیه‌ای برنج را در زمان موج‌های گرما افزایش می‌دهد. 

امواج گرما تهدیدی جدی برای تولید برنج است و باعث کاهش قابل توجه عملکرد و حتی از بین رفتن کامل محصول می‌شود. دانشمندان به منظور کاهش تاثیر مخرب امواج گرمایی ناشی از تغییرات اقلیمی، در حال رقابت برای توسعه راهبرد‌هایی برای محافظت از حیات گیاهی هستند.

تحقیقات اخیر نشان می‌دهد محلول پاشی نانوذرات روی، روش کارآمدتری برای رساندن عنصر روی به گیاهان است، زیرا این ذرات می‌توانند به منافذ برگ نفوذ کنند. نانوذرات روی یک ترکیب رایج ضد آفتاب هستند.

پژوهشگران چینی، برای بررسی پتانسیل اکسید روی را برای محافظت از محصول برنج در مواجهه با گرمای شدید، یک گلخانه سفارشی ساختند.

آنها در یک آزمایش گلخانه‌ای کنترل شده، گیاه برنج را در معرض یک موج گرمای شبیه سازی شده قرار دادند. برای شبیه سازی شرایط گرمای شدید، بوته‌های برنج کاملا رشد یافته در معرض یک موج گرمای شدید شش روزه در دمای ۳۷ درجه سانتیگرادی قرار داده شد.

دانشمندان برای رساندن موثر روی به گیاهان، از نانوذرات کوچکتر از ۱۰۰ نانومتر استفاده کردند که می‌توانند به منافذ میکروسکوپی روی سطوح برگ نفوذ کنند. در این آزمایش نیمی از گیاهان با محلول حاوی نانوذرات اکسید روی اسپری شدند و نیمی دیگر فقط آب دریافت کردند.

افزایش عملکرد

مجریان این طرح، پس از برداشت محصول متوجه شدند در مقایسه با گروه شاهد که فقط آبیاری شده بود، برنجی که نانوذرات اکسید روی دریافت کرده بود افزایش ۲۲.۱ درصدی عملکرد را از خود نشان می‌دهد.

با بررسی دقیق‌تر، مشخص شد که دانه‌های برنج گیاهان دریافت کننده اکسید روی، دارای محتوای مواد مغذی بالاتری هستند.

در این مطالعه آمده است محلول پاشی نانوذرات اکسید روی (با قطر ۳۰ تا ۸۰ نانومتر به میزان ۰.۶۷ میلی گرم در روز در هر بوته به مدت شش روز) بر روی برگ برنج تحت تنش موج گرمایی، عملکرد دانه و کیفیت غذایی را افزایش می‌دهد. 

اکسید روی یک جزء طبیعی از سوخت و ساز گیاه است و دانشمندان اکنون قصد دارند با اعمال نانوذرات اکسید روی به طور مستقیم بر روی برگ، سیستم ریشه را دور زده و مواد مغذی را به طور موثرتری به گیاه تحویل دهند. این کار به حفظ عملکرد محصول برنج و در عین حال کاهش مصرف کود کمک می‌کند.

محققان، تاثیر نانوذرات اکسید روی بر روی گیاه برنج بدون هیچ گونه امواج گرمایی را نیز بررسی کردند. 

آنها در آزمایش جداگانه‌ای که در شرایط عادی انجام شد، مشاهده کردند گیاه برنج دریافت کننده نانوذرات اکسید روی، عملکرد بالاتری نسبت به برنج معمولی دارد.

این توسعه، قابلیت تغییر کشت برنج، به ویژه در مناطق آسیب پذیر در برابر تغییرات اقلیمی را دارد.

نتایج این تحقیقات در نشریه Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.