కాఫీ వ్యాధికి వ్యతిరేకంగా పోరాటంలో గ్రీన్ టీ మరియు నానోటెక్నాలజీ కలిసి

కాఫీ యొక్క తుప్పు, ఫంగస్ వల్ల హేమిలియా వాస్టాట్రిక్స్కాఫీ పంటల ఉత్పాదకతను రాజీ చేసే ప్రధాన వ్యాధి ఇది. తీవ్రమైన వ్యాప్తిలో, ఫెడరల్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ ఎస్పిరిటో శాంటో నుండి వచ్చిన డేటా ప్రకారం, ఉత్పత్తిని 50%కంటే ఎక్కువ తగ్గించగలదని అంచనా. ప్రపంచంలో అతిపెద్ద నిర్మాత మరియు కాఫీని ఎగుమతి చేసే బ్రెజిల్‌లో, ఈ ముప్పు ఆర్థికంగా మాత్రమే కాకుండా, సాంస్కృతిక మరియు సామాజికమైనది, ఎందుకంటే పానీయం దేశం యొక్క రోజువారీ జీవితం మరియు గుర్తింపులో భాగం.

ఏదేమైనా, సాంప్రదాయకంగా ఈ తెగులుకు వ్యతిరేకంగా శిలీంద్రనాశకాలు గణనీయమైన ప్రతికూలతలను కలిగి ఉంటాయి. ట్రైజోలిన్ మరియు స్ట్రోబిలురిన్ వంటి దైహిక, ఫంగస్ నిరోధకతను అభివృద్ధి చేస్తున్నందున ప్రభావాన్ని కోల్పోవచ్చు. దీనికి ఎక్కువ తరచుగా అనువర్తనాలు లేదా అధిక మోతాదు, పెరుగుతున్న ఖర్చులు మరియు పర్యావరణ నష్టాలు అవసరం.

ఇప్పటికే రాగిపై ఆధారపడినవి, సమర్థవంతంగా ఉన్నప్పటికీ, మట్టి మరియు నీటిలో రాగిని కూడబెట్టుకుంటాయి, ఇది గణనీయమైన పర్యావరణ ప్రభావాలను కలిగిస్తుంది. యూరోపియన్ యూనియన్, ఉదాహరణకు, ఏడు సంవత్సరాలలో లోహాన్ని హెక్టారుకు 28 కిలోలకు ఉపయోగించడాన్ని పరిమితం చేస్తుంది.

ఉత్పత్తిదారులపై ఒత్తిడి ఎక్కువగా ఉంది, ఎందుకంటే అధిక ఉత్పాదకతను కొనసాగించాల్సిన అవసరం ఉంది, కానీ పర్యావరణానికి తక్కువ దూకుడు వ్యవసాయ పద్ధతుల ద్వారా వినియోగదారు మరియు అంతర్జాతీయ మార్కెట్ల పెరుగుతున్న డిమాండ్ల ద్వారా. ఈ దృష్టాంతంలో, మరింత ప్రభావవంతమైన మరియు స్థిరమైన నియంత్రణ పద్ధతులను అవలంబించడం అత్యవసరం.

శీర్షికతో చిత్రం: ఫంగస్ వల్ల కలిగే కాఫీ రస్ట్ యొక్క లక్షణాలు హేమిలియా వాస్టాట్రిక్స్.ఫోటో: వికీమీడియా., సిసి బై

కొత్త నానోటెక్నాలజీ సూత్రీకరణలు

నానోటెక్నాలజీ – నానోమెట్రిక్ స్కేల్ మెటీరియల్స్ యొక్క తారుమారు (మీటర్ యొక్క ఒక బిలియోనిసిమో) – మరింత సమర్థవంతమైన వ్యవసాయ ఇన్పుట్ల అభివృద్ధిలో స్థలాన్ని పొందింది. నానోపార్టికల్స్ క్రియాశీల పదార్ధాల యొక్క “క్యారియర్లు” గా పనిచేస్తాయి, వాటి స్థిరత్వాన్ని పెంచుతాయి మరియు క్రమంగా మరియు నియంత్రిత విడుదలను అనుమతిస్తాయి. దీని అర్థం చిన్న మోతాదు దీర్ఘకాలిక ప్రభావాలను కలిగిస్తుంది, నష్టాలను తగ్గిస్తుంది మరియు టార్గెట్ కాని జీవులపై ప్రభావాలను నివారించడం.

లాండ్రినా స్టేట్ యూనివర్శిటీలోని మా ప్రయోగశాలలో, మేము చిటోసాన్ పాలిమెరిక్ నానోపార్టికల్స్ యొక్క గొప్ప యాంటీ ఫంగల్ ప్రభావాన్ని ప్రదర్శించే ఒక అధ్యయనాన్ని నిర్వహించాము – క్రస్టేసియన్ కారపేస్‌లలో ఉన్న చిటిన్ నుండి సంశ్లేషణ పాలిసాకరైడ్ – రాగి అయాన్లతో నిండి ఉంది.

ఏదేమైనా, ఈ సూత్రీకరణకు అధిక మొత్తానికి డిమాండ్ వంటి కొన్ని పరిమితులు ఉన్నాయి, ఇది ఖర్చును పెంచుతుంది మరియు ఉత్పత్తిదారులకు సాంకేతికతను సాధ్యం కాదు.

ఒక పరిష్కారంగా, మేము “గ్రీన్ సింథసిస్” ద్వారా పొందిన రాగి ఆక్సైడ్ యొక్క మెటల్ నానోపార్టికల్స్ ను వర్తింపజేస్తున్నాము, ఇవి విష రసాయనాలను మొక్కల సారం, ముఖ్యమైన నూనెలు లేదా సూక్ష్మజీవులతో భర్తీ చేస్తాయి. ఈ ఏజెంట్లు లోహ అయాన్లను తగ్గించడం మరియు నానోపార్టికల్స్ యొక్క స్థిరీకరణలో పనిచేస్తాయి, ఈ ప్రక్రియను శుభ్రంగా మరియు సురక్షితంగా చేస్తుంది.

మా అధ్యయనం విషయంలో, మేము గ్రీన్ టీ సారాన్ని ఉపయోగిస్తాము (కామెల్లియా సినెన్సిస్), కాటెచిన్స్ వంటి ఫినోలిక్ మరియు యాంటీఆక్సిడెంట్ సమ్మేళనాలు సమృద్ధిగా ఉన్నాయి. స్థిరమైన రాగి నానోపార్టికల్స్ ఏర్పడటానికి అనుకూలంగా ఉండటంతో పాటు, ఈ సమ్మేళనాలు బయోటిక్ మరియు అబియోటిక్ ఒత్తిళ్ల వల్ల కలిగే నష్టానికి వ్యతిరేకంగా రక్షిత ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

మునుపటి పరిశోధన గ్రీన్ టీ నుండి పొందిన రాగి నానోపార్టికల్స్ నానోఫెర్టిలైజర్‌గా పనిచేస్తాయని వారు ఇప్పటికే చూపించారు, పాలకూర వంటి మొక్కల పెరుగుదల మరియు పోషక విషయాలను పెంచుతుంది. మేము దర్యాప్తు చేయాలని నిర్ణయించుకున్నాము, ఈ విధానం కాఫీకి వర్తించగలిగితే, ఈ నానోసిస్టమ్ యొక్క శిలీంద్ర సంహారిణిపై దృష్టి సారించి, ముఖ్యంగా రస్ట్ నుండి రక్షణలో, కాఫీ సాగు కోసం మంచి ప్రత్యామ్నాయ నానోఫంగిసైడ్ అని ఏకీకృతం చేస్తుంది.

అధ్యయనం ఎలా జరిగింది

ఆకుపచ్చ సంశ్లేషణ సూత్రాలను అనుసరించి, ఫెడరల్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ ఎబిసిలో ప్రొఫెసర్ అమేడియా బరోజీ సీబ్రా బృందం రాగి ఆక్సైడ్ యొక్క మెటల్ నానోపార్టికల్స్ సంశ్లేషణ చేసింది.

పరీక్షలు మొక్కలలో జరిగాయి కాఫీ అరబికాఈ వ్యాధితో బాధపడుతున్నారు హెచ్. రామెర్ పరానా గ్రామీణాభివృద్ధి సంస్థ నుండి పంటలలో సేకరించబడింది. రాగి ఆక్సిక్లోరైడ్ మరియు నీటి నియంత్రణ ఆధారంగా వాణిజ్య శిలీంద్ర సంహారిణి యొక్క సమానమైన మోతాదులతో పోలిస్తే గ్రీన్ టీ -ఆధారిత నానోపార్టికల్స్ యొక్క నాలుగు సాంద్రతలను మేము పరిశీలించాము.

55 రోజులు, కిరణజన్య సంయోగక్రియ మరియు వర్ణద్రవ్యం విషయాలు (క్లోరోఫిల్స్ మరియు కెరోటినాయిడ్స్) వంటి మొక్కల తుప్పు మరియు శారీరక పారామితుల సంభవం మేము పర్యవేక్షిస్తాము.

ప్రధాన ఫలితాలు

ఫలితాలు ఆశాజనకంగా ఉన్నాయి. నానోపార్టికల్స్ (28 మి.గ్రా/ఎంఎల్) యొక్క అతి తక్కువ సాంద్రత తుప్పు సంభవం 96%వరకు తగ్గించింది. ఈ పనితీరు వాణిజ్య ఉత్పత్తితో చాలా ఎక్కువ మోతాదులో (140 మరియు 175 mg/ml) పోల్చవచ్చు. ఇది గ్రీన్ టీ ద్వారా పొందిన నానోపార్టిక్యులేట్ రాగి యొక్క అధిక సామర్థ్యాన్ని సూచిస్తుంది.

అదనంగా, చికిత్స చేసిన మొక్కలు ఫిజియాలజీలో మెరుగుదల చూపించాయని మేము గమనించాము: మొత్తం క్లోరోఫిల్ కంటెంట్‌లో 58% పెరుగుదల మరియు కెరోటినాయిడ్లలో 64%, కిరణజన్య సంయోగక్రియ మరియు ఒత్తిడి నుండి రక్షణ కోసం అవసరమైనవి. ఈ డబుల్ చర్య సాంప్రదాయ పద్ధతులకు సంబంధించి ఒక ముఖ్యమైన అవకలనను సూచిస్తుంది, ఇవి తరచుగా అదనపు ప్రయోజనాలు లేకుండా శిలీంద్ర సంహారిణి ప్రభావానికి పరిమితం చేయబడతాయి.

ఈ డేటా రస్ట్ మేనేజ్‌మెంట్‌కు గొప్ప సామర్థ్యంతో స్థిరమైన ప్రత్యామ్నాయాన్ని సూచిస్తుంది. ఫీల్డ్‌లో వర్తించే రాగి మొత్తాన్ని తగ్గించే అవకాశం సేంద్రీయ ఉత్పత్తి వ్యవస్థలకు ప్రత్యేకించి సంబంధించినది, ఇక్కడ ఈ లోహాన్ని ఉపయోగించడానికి కఠినమైన పరిమితులు ఉన్నాయి.

పర్యావరణ కోణం నుండి, ఆకుపచ్చ సంశ్లేషణ మరింత ప్రయోజనాలను జోడిస్తుంది, ఎందుకంటే ఇది తయారీ సమయంలో విష వ్యర్థాలను తొలగిస్తుంది. నిర్మాతల కోసం, నానోపార్టికల్స్ యొక్క అత్యధిక సామర్థ్యం ఖర్చు తగ్గింపును మరియు తరచుగా అనువర్తనాల కోసం తక్కువ అవసరాన్ని సూచిస్తుంది.

ముందుకు సవాళ్లు

ఫలితాలు ఆశాజనకంగా ఉన్నప్పటికీ, ఈ సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని పెద్ద ఎత్తున అందుబాటులో ఉంచడానికి ముందు ఇంకా ముఖ్యమైన చర్యలు ఉన్నాయి.

వేర్వేరు ఉత్పత్తి ప్రాంతాలలో, నిజమైన సాగు పరిస్థితులలో ప్రభావాన్ని అంచనా వేయడం అవసరం; పర్యావరణ వ్యవస్థలో సాధ్యమయ్యే దీర్ఘకాలిక ప్రభావాలను పరిశోధించండి; వివిధ పరిమాణాల రైతులకు ఆర్థిక సాధ్యతను అధ్యయనం చేయండి; సమర్థవంతమైన కనీస మోతాదును నిర్వచించడంతో పాటు, ఖర్చు, పనితీరు మరియు భద్రతను సమతుల్యం చేయడానికి ప్రయత్నిస్తుంది. ఈ దశలు ప్రయోగశాలలో ఆవిష్కరణ మాత్రమే కాకుండా, ఈ రంగంలో ఆచరణాత్మకమైనవి మరియు అందుబాటులో ఉన్నాయని నిర్ధారించడానికి ప్రాథమికమైనవి.

అయినప్పటికీ, డేటా ఇప్పటికే మేము భవిష్యత్తు వైపు వెళుతున్నామని సూచిస్తున్నాయి, దీనిలో ఉత్పత్తిదారులు తుప్పును ఎదుర్కోవటానికి మరింత స్థిరమైన మరియు సమర్థవంతమైన సాధనాలను లెక్కించవచ్చు. ఇది సాంప్రదాయిక శిలీంద్రనాశకాలపై ఆధారపడటాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు వాతావరణ మార్పు మరియు మార్కెట్ ఒత్తిళ్ల నేపథ్యంలో కాఫీ పెరుగుతున్న స్థితిస్థాపకతను విస్తరిస్తుంది.

వ్యవసాయ వ్యవస్థలలో నానోటెక్నాలజీని ఉపయోగించడం ఇప్పటికీ చాలా ఇటీవలిది, కానీ గొప్ప సామర్థ్యాన్ని చూపించింది. ఈ అధ్యయనం వివిధ వ్యవసాయ సంస్కృతులలో నానోటెక్నాలజీ యొక్క అనువర్తనాన్ని లక్ష్యంగా చేసుకుని నేషనల్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ ఇన్ నానోటెక్నాలజీ ఫర్ సస్టైనబుల్ అగ్రికల్చర్ (INCT నానోగ్రో) లో నిర్వహించిన విస్తృత పరిశోధనను అనుసంధానిస్తుంది. సమకాలీన సమాజం యొక్క అవసరాలతో సమర్థవంతంగా మరియు సమలేఖనం చేయబడిన మరింత స్థిరమైన వ్యవసాయానికి దోహదపడే వినూత్న పరిష్కారాలను అభివృద్ధి చేయడమే INCT యొక్క ప్రతిపాదన.

గ్రీన్ సింథసిస్ నానోపార్టికల్స్ వాడకం మొక్కల రక్షణను మనం భావించే విధానంలో ఒక ముఖ్యమైన మార్పును సూచిస్తుంది. వ్యాధికారకాన్ని ఎదుర్కోవటానికి బదులుగా, సాంకేతికత సంస్కృతిని బలోపేతం చేయడంలో కూడా పనిచేస్తుంది మరియు ఉత్పత్తి ప్రక్రియలు సురక్షితమైనవి మరియు తక్కువ కాలుష్యం అవుతాయి. అందువల్ల, మేము మరింత సమర్థవంతమైన, ఆర్థిక మరియు పర్యావరణ బాధ్యత కలిగిన కాఫీ నిర్వహణకు మార్గం సుగమం చేయడానికి ప్రయత్నిస్తాము.

హాలీ కైక్సెటా డి ఒలివెరా సిఎన్‌పిక్యూ (ప్రాసెసెస్ 405908/2022-9 మరియు 308382/2023-4), కేప్స్, అరాకారియా/సెటి ఫౌండేషన్ (నాపి బయోడైవర్సిటీ) మరియు ఇన్క్ట్ నానోటెక్నాలజీ ఫర్ సస్టైనబుల్ అగ్రికల్చర్ (సిఎన్‌పిక్యూ 405924/2022-4 మరియు కాప్రెస్) నుండి నిధులు పొందుతాడు.

డియెగో జెనెరియో గోమ్స్ ఉన్నత విద్యా సిబ్బంది మెరుగుదల సమన్వయం (కేప్స్) నుండి నిధులు పొందుతాడు – 8887.927883/2023-00.

యుల్లర్ గిల్హెర్మ్ సవాయి డి కార్వాల్హో అరౌకారియా ఫౌండేషన్ మరియు సిఎన్‌పిక్యూ (సస్టైనబుల్ అగ్రికల్చర్ కోసం ఇంక్ట్ నానోటెక్నాలజీ) నుండి నిధులు పొందుతాడు