Mehmet Cömert / BRÜKSEL
Son araştırmalar, sıcak hava dalgaları sırasında pirinç gibi bitkilere güneş kremi parçacıkları püskürtmenin büyümeyi teşvik ettiğini ve bitkileri iklim değişikliğine karşı daha dayanıklı hale getirdiğini gösteriyor. Güneş kreminde yaygın olarak kullanılan çinko oksit (ZnO) nanopartikülleri, bitkiler tarafından emildiklerinde, yapraklarda birikerek su tutma kapasitesini artırıyor ve sıcaklık stresine karşı direnç sağlıyor. Bu yenilikçi yaklaşım, iklim değişikliğinin tarım üzerindeki olumsuz etkilerini azaltmaya yardımcı olabilir.
Endonezya pirinç tarlaları
Çinko, bitkilerin metabolizmasında önemli bir rol oynar. Genellikle çinko tuzları, toprağa eklenir veya yapraklara sıvı olarak püskürtülür. Ancak bu yöntemler verimli değildir. Daha etkili bir yaklaşım, çinko öğesinin 100 nanometreden küçük parçacıklar şeklinde bitkiye iletilmesidir. Bu şekilde çinko, bitkilerin yapraklarındaki mikroskobik porlardan geçebilir ve bitkilerde birikerek daha verimli bir şekilde kullanılabilir. Bu konu, New Scientist dergisinde de ele alınmış ve nanoteknolojinin bitki beslenmesinde yeni bir dönemi başlatabileceği vurgulanmıştır.
Çinko Nanopartiküllerinin Bitkiler Üzerindeki Etkileri
New Scientist dergisine göre, araştırmacılar, nanoparçacıkların bitkilere daha fazla besin sağlayarak mahsul verimini korumanın yanı sıra, aşırı gübre kullanımının çevreye zararını azaltmaya da yardımcı olabileceğini keşfettiler. Bu potansiyeli değerlendiren Çin’deki Nankai Üniversitesi’nden Xiangang Hu ve ekibi, çinko oksit nanopartiküllerinin sıcak hava dalgası koşulları altında mahsul performansını nasıl etkilediğini incelediler. Bu çalışma, nanoteknolojinin, özellikle iklim değişikliğinin etkilerinin arttığı bir dönemde, tarımda verimlilik ve çevre koruma açısından önemli bir rol oynayabileceğini ortaya koyuyor.
Araştırma, sıcaklıkların ard arda altı gün boyunca 37°C’yi (98,6°F) aştığı, simüle edilmiş bir sıcak hava dalgası koşulunda gerçekleştirilmiş. Bu koşullarda, serada çiçekli pirinç bitkileri yetiştirilmiş ve bazı bitkilere çinko oksit nanopartikülleri uygulanmış, diğerlerine ise hiçbir müdahale yapılmamış. Bu deney, nanoparçacıkların sıcak hava dalgası gibi zorlu iklim koşullarında bitkilerin verimliliği ve sağlığı üzerindeki etkilerini incelemeyi amaçlamaktadır. Elde edilen bulgular, nanoteknolojinin, aşırı sıcaklıkların bitkiler üzerindeki olumsuz etkilerini hafifletmeye yardımcı olabileceğini ve böylece tarımda daha sürdürülebilir bir yaklaşım sunabileceğini ortaya koyuyor.
Hasat zamanı, çinko nanopartikülleri ile tedavi edilen bitkiler, ilaçlama yapılmayanlara göre ortalama yüzde 22,1 daha yüksek tane verimi sağladı. Ayrıca, bu bitkilerin besin değerleri de daha yüksekti. Çinko uygulamasının faydaları yalnızca sıcak hava dalgası koşullarında değil, normal hava koşullarında da gözlemlendi. Aslında, normal koşullarda nanoparçacıklarla işlenen ve işlenmeyen bitkiler arasındaki verim farkı daha da belirginleşti.
Bu bulgular, çinko nanopartiküllerinin hem stresli sıcaklık koşullarında hem de normal şartlarda bitki verimliliğini artırmada etkili olabileceğini ortaya koymaktadır.
Yapraklardaki besin maddeleri üzerinde yapılan kapsamlı ölçümler, çinkonun fotosentezle ilişkili enzimlerin seviyelerini artırarak ve bitkileri reaktif oksijen türleri (ROS) gibi zararlı bileşiklerden koruyan antioksidanları güçlendirerek verimliliği artırdığını gösterdi. Bu etkiler, çinkonun bitkilerin stresle başa çıkmasına yardımcı olduğunu ve genel sağlıklarını iyileştirerek daha yüksek verim sağladığını ortaya koymaktadır.
Connecticut Tarımsal Deney İstasyonu’ndan Jason White, “Nano ölçeğindeki mikro besinler, reaktif oksijen türleriyle mücadele eden benzersiz mekanizmalar aracılığıyla, mahsullerin iklim değişikliklerine karşı dirençlerini önemli ölçüde güçlendirme potansiyeline sahip” diye vurguladı.
Araştırmacılar, çinko nanopartikülleri ile tedavi edilen pirinç bitkilerinin, yapraklarında bulunan filosfer adı verilen mikroplar arasında daha yüksek bir çeşitlilik sunduğunu belirledi. Bu mikrobiom çeşitliliği, bitkilerin daha sağlıklı gelişmesini sağlayarak büyüme üzerinde olumlu bir etki yaratmış olabilir.
Çinko oksit nanopartiküllerinin kabak ve yonca gibi bitkilerde de verim artışı sağladığı tespit edilmiştir. Ancak araştırmacı Hu, bu olumlu sonuçların buğday gibi diğer mahsullerde de geçerli olup olmadığını kesinleştirmek için daha fazla araştırma yapılması gerektiğini ifade ediyor.
Bu araştırma, çinko oksit nanopartiküllerinin bitki verimliliği üzerindeki olumlu etkilerini vurgulayan önemli bulgular sunuyor. Çinko, bitkilerin sağlığını ve büyümesini iyileştirebilecek bir mikro besin maddesi olarak dikkat çekiyor. Özellikle nanoparçacık formunda kullanıldığında, bitkilerin reaktif oksijen türlerine karşı korunmasına ve fotosentezle ilgili enzimlerin aktivitesinin artmasına yardımcı olarak verimi artırıyor. Ayrıca, çinko nanopartiküllerinin bitkilerin yaprak mikrobiomundaki çeşitliliği artırarak, sağlıklı büyümeyi desteklediği gözlemlenmiş.
Ancak bu araştırma, genellikle belirli bitki türleriyle sınırlı kaldı ve elde edilen bulguların diğer tarım ürünlerinde de geçerli olup olmayacağını netleştirmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyuluyor. Özellikle buğday gibi yaygın ve önemli mahsuller için bu etkilerin doğrulanması gerektiği belirtiliyor. Nanoteknolojinin tarımda verim artışı sağlama ve çevresel etkileri azaltma potansiyeli büyük, ancak bu teknolojinin her bitki türü ve çevre koşulunda nasıl sonuçlar vereceğini anlamak için daha geniş çaplı çalışmalara ihtiyaç var. Bu tür yenilikçi yöntemler, tarımda iklim değişikliğiyle mücadele etmek ve sürdürülebilir üretimi desteklemek açısından büyük bir fırsat sunmaktadır.
