محققان برای درک بهتر تاثیر این کودها بر محصولات کشاورزی و مقاومت آنها در برابر تغییرات اقلیمی تحقیقاتی انجام دادند و نتایج این تحقیقات بینش جدیدی در مورد نحوه‌ عملکرد این عناصر در داخل گیاهان و چگونگی استفاده‌ کارآمدتر از آنها را ارائه کرده است.

مواد معدنی کمیاب در کشاورزی

دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست دریافتند که استفاده یک دوز در مقیاس نانو از «لانتانیدها» در بذرها، می‌تواند به برخی از پرمصرف‌ترین محصولات کشاورزی جهان کمک کند تا در برابر آسیب‌های ناشی از نور فرابنفش مقاومت کنند.  این عناصر معدنی کمیاب می‌توانند با جایگزینی منیزیم در مرکز کلروفیل با آن تعامل داشته باشند و این تعامل، رنگدانه را تقویت کرده و پاسخ گیاه را به آسیب‌های ناشی از نورفرابنفش، بهبود می‌بخشد.

«لانتانیدها» فقط در بخش کشاورزی کاربرد ندارند، آنها همچنین در کاربردهای صنعتی و پزشکی متنوعی، از عوامل کنتراست در اسکن‌های ام آرآی (MRI) گرفته تا اجزای سلول‌های خورشیدی، لیزرها و چراغ‌های ال ای دی (LED) استفاده می‌شوند.

اکنون این مواد معدنی کمیاب نقش بسیار بیشتری در تولید محصولات کشاورزی دارند. به ویژه در چین، کشاورزان هر ساله کودهای غنی شده با «لانتانید» را به تقریبا ۴ میلیون هکتار از زمین‌های کشاورزی اضافه می‌کنند و برخی نتایج تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که این عناصر می‌توانند رشد، توسعه ریشه، سنتز هورمون و تحمل فشار را افزایش دهند. البته محققان هشدار دادند که استفاده بیش از حد از «لانتانیدها» مضر است.

 سبز کردن مجدد محصولات با «لانتانیدها»

کلروفیل برای فتوسنتز حیاتی است اما وقتی رنگدانه، یون منیزیم را در هسته خود از دست می‌دهد، دیگر نمی‌تواند نور را به‌طور موثر جذب کند. محققان کشف کردند که برخی «لانتانیدها» می‌توانند جایگزین منیزیم شوند. این جایگزینی به کلروفیل کمک می‌کند تا برخی از توانایی‌های عملکردی خود را بازیابد. این فرآیند «سبز شدن مجدد» نامیده می‌شود.

آنان اظهار کردند: «لانتانیدها» می‌توانند چندین پارامتر سلامت گیاه را تقویت کنند و عمدتا در ریشه‌ها تجمع می‌یابند اما مقدار اندکی نیز به برگ‌ها راه پیدا می‌کنند و برخی از مولکول‌های کلروفیل جدید ساخته شده در برگ‌ها، «لانتانیدها» را در ساختار خود دارند.

«لانتانیدها» از امنیت غذایی محافظت می‌کنند

با توجه به گرمای شدید و رویدادهای اقلیمی مکرر که سیستم‌های غذایی جهانی را تهدید می‌کنند، راه‌حل‌های اینگونه می‌توانند اهمیت فزاینده‌ای پیدا کنند. با ورود به محیطی که گرمای شدید و رویدادهای اقلیمی شدید رایج‌تر است و به‌ویژه جایی که می‌توانیم دوره‌های طولانی‌مدت آفتاب در مزرعه داشته باشیم، باید راه‌های جدیدی برای محافظت از گیاهان ارائه شود.

در حال حاضر  «لانتانیدها»  به‌طور گسترده در کشاورزی استفاده می‌شوند و محققان امیدوارند نتایج تحقیق کنونی، شواهدی را ارائه دهد که امکان استفاده آگاهانه‌تر از آنها و همچنین روش جدیدی برای اعمال آنها از طریق بذر را فراهم کند.

نتایج این تحقیق در نشریه «انجمن شیمی آمریکا» منتشر شده است.

انتهای پیام