Изследователи от университета Нагоя и университета Мейо в Япония са разработили нова технология за дезинфекция, която има потенциала да трансформира хидропонното земеделие. Тяхната работа, публикувана в Environmental Technology & Innovations, демонстрира как нискотемпературната плазма, генерирана чрез електричество, може ефективно да стерилизира култури, отглеждани чрез хидропоника, като елиминира необходимостта от химическо третиране, като същевременно насърчава устойчивия растеж на растенията.
Хидропониката, метод за отглеждане на растения в хранителен разтвор без почва, е изправена пред предизвикателството на заразяване с патогенна E. coli, което може да компрометира безопасността на културите и да доведе до болести, предавани от храни. Традиционно борбата с този риск включва химически обработки, които не само създават опасности за околната среда чрез замърсяване на водата и емисии на парникови газове, но също така налагат многократна подмяна на хранителните разтвори.
Изследователският екип е пионер в екологично чиста алтернатива, която използва плазма - състояние на материята, състоящо се от йони, електрони и неутрални частици - за стерилизиране на хидропонни хранителни разтвори. Този иновативен подход използва силата на електричеството за генериране на нискотемпературна плазма, която произвежда реактивни кислородни видове. Тези видове, от своя страна, превръщат триптофана - решаваща аминокиселина за развитието на растенията - в радикали, които все още могат да се метаболизират от растенията, но са смъртоносни за бактериите E. coli.
Този базиран на плазма метод нарушава ключовите метаболитни пътища в E. coli, като ефективно неутрализира бактериите, без да уврежда растенията или околната среда. Технологията е насочена към циклите на гликолитичната и трикарбоксилната киселина, които са от съществено значение за оцеляването на бактериите, и инактивира критичния ензим GAPDH, което води до стерилни култури в значително намалена времева рамка в сравнение с конвенционалните химически обработки.
Професор Кенджи Ишикава от Центъра за науки за нискотемпературна плазма в Нагоя подчерта по-широките последици от техните открития, заявявайки: „Ние разработихме технология за стерилизация, използваща кислородни радикали, която е обещаваща като технология за контрол на хигиената за хранителен разтвор в модерното хидропонно отглеждане. " Той подчерта съгласуването на тяхната технология с целите за устойчиво развитие и зелените стратегии, като отбеляза потенциала й да елиминира използването на химически пестициди, да намали емисиите на парникови газове и да насърчи преминаването от изкопаеми горива.
Този базиран на плазма метод за стерилизация не само представлява скок напред в осигуряването на безопасността и устойчивостта на хидропонно отглежданите култури, но също така подчертава потенциала на иновативните технологии за справяне с належащите екологични и здравни предизвикателства в селското стопанство.
