Nanotecnologia: in arrivo in una serra vicino a te

Le pellicole UbiGro-Inner 600 luminescenti arancioni a punti quantici sono installate sui cetrioli in questa serra a Leamington, in Canada. Foto: UbiQD, Inc.

Tra nanotecnologie, intelligenza artificiale (AI) e l’infinito assalto di app progettate per aiutarti a dare un senso ai dati, può sembrare che la tecnologia stia conquistando il mondo, anche in serra.

Tuttavia, nel nanospazio stanno accadendo alcune cose interessanti che potrebbero fornire un vantaggio competitivo alla tua attività. Ecco uno sguardo ad alcuni usi emergenti delle nanotecnologie nella serra.

Anche se può sembrare una novità, la nanotecnologia come scienza esiste già da un po’. Secondo la National Nanotechnology Initiative (NNI), la moderna nanotecnologia è iniziata all’inizio degli anni ’80 e comprende “scienza, ingegneria e tecnologia condotte su scala nanometrica, ovvero da 1 a 100 nanometri”. I nanometri sono abbreviati in “nm”. Per fornire un riferimento, NNI spiega che un foglio di giornale ha uno spessore di circa 100.000 nm.

Fertilizzanti, trattamenti antiparassitari e soluzioni di micronutrienti sono costosi e nessuno vuole sprecarli. Mirare ad applicazioni per una migliore biodisponibilità e un assorbimento più efficiente da parte delle piante è ciò di cui si occupano le nanoparticelle agricole.

Uno degli usi crescenti sono i nanofertilizzanti. I nanofertilizzanti non sono solo piccoli pezzi di fertilizzante normale. Pensa invece a un camion per le consegne di dimensioni nanometriche per aumentare l’efficienza dell’assorbimento dei nutrienti. Sebbene piccola, nell’ordine di 10-100 nm, una nanoparticella è ancora centinaia di volte più grande di uno ione calcio o di un altro nutriente. Le cariche elettrostatiche attraggono questi ioni verso la nanoparticella, caricandola di fatto.

Il dottor Landon Bunderson, direttore scientifico di Aqua-Yield, spiega che le nanoparticelle “sfruttano il meccanismo già esistente di endocitosi per fornire carichi utili maggiori alla cellula”. È un metodo utilizzato dalle piante per portare particelle più grandi attraverso la parete cellulare, particelle che sono troppo grandi per passare attraverso la membrana cellulare con altri metodi. Quando il nanofertilizzante viene fatto passare attraverso la parete cellulare, questa particella ricca di nutrienti è disponibile per la pianta.

Le nanoparticelle non si limitano ai fertilizzanti: possono essere utilizzate per migliorare la distribuzione di insetticidi, fungicidi e altri trattamenti. Starter di radici, calcio, potassio, qualunque sia il materiale, Bunderson afferma che le nanoparticelle potrebbero essere in grado di aiutare.

Una migliore erogazione di nutrienti e maggiori tassi di assorbimento creano vantaggi, tra cui una massa radicale più ampia, un minore utilizzo di fertilizzanti e additivi, rese più elevate e tempi di ciclo delle colture più rapidi. Le nanoparticelle possono essere utilizzate in tutte le fasi della crescita, dal sostegno alla germinazione e all'insediamento fino alla rifinitura, e sono convenienti.

"Tutti hanno un punto dolente nell'assorbimento", afferma Bunderson, anche se i coltivatori spesso non lo inquadrano in questo modo. L'introduzione di nutrienti e trattamenti nel tessuto vegetale è un problema di assorbimento. Grazie alla capacità di integrarsi perfettamente negli attuali sistemi applicativi, gli utenti di nanoparticelle stanno ottenendo ottimi risultati.

I coltivatori possono mescolare le nanoparticelle con i loro sistemi di fertirrigazione esistenti. Man mano che si osservano i risultati, modificare i tassi di applicazione per riflettere le nuove efficienze.

Le nanobolle sono qui e possono fare di più che aumentare l’ossigeno disciolto. Le nanobolle aumentano e stabilizzano l’ossigeno disponibile per le piante nella rizosfera, risultando in sistemi radicali più robusti e piante più sane, ma questo non è il loro unico vantaggio. L’aumento di ossigeno nella zona radicale sposta l’ambiente verso una situazione aerobica e favorisce i batteri benefici rispetto a quelli dannosi.

Davey Rock è il responsabile dello sviluppo aziendale di Moleaer per il Midwest degli Stati Uniti. Dice che una ragione comune per cui i coltivatori inseriscono le nanobolle nei loro sistemi è per la mitigazione del biofilm e la riduzione della manutenzione della linea. Le nanobolle, grazie alla loro forte carica negativa e alla superficie dura e stabile, rappresentano un modo efficiente e sicuro per ridurre al minimo i problemi del biofilm nelle vostre attività.

Rock spiega che le nanobolle sono anche un ossidante, rilasciando un radicale idrossi quando scoppiano. In un caso di studio, i livelli di Pythium erano ridotti dell’81% rispetto all’acqua non trattata nello stesso luogo. Rendimenti più elevati, tempi di ciclo delle colture più rapidi e meno problemi di malattie rendono le nanobolle degne di essere esaminate.