최근 몇 년 동안 농업 과학자들은 작물을 질병으로부터 보호하는 보다 지속 가능하고 효과적인 방법을 탐구해 왔으며, 시베리아 연방 대학(SFU)의 연구진은 감자 농부들에게 유망한 돌파구를 마련했습니다. 생분해성 바이오폴리머를 적용하는 새로운 처리법은 감자에서 흔한 곰팡이 질병의 영향을 크게 줄이는 동시에 헥타르당 수확량을 5.6톤 증가시키는 것으로 입증되었습니다.
이 혁신적인 방법은 다음에 게시되었습니다: 고분자 및 환경 저널, 감자에 영향을 미치는 가장 지속적인 곰팡이 질병 중 일부를 표적으로 삼습니다. 여기에는 Rhizoctonia, Alternaria, Phytophthora 및 Fusarium이 포함됩니다. 이러한 질병은 특히 싹이 트는 단계에서 문제가 되며 성장을 지연시키고, 발달을 방해하거나, 심지어 식물이 죽게 하여 상당한 수확량 손실을 초래할 수 있습니다.
새로운 치료법의 작동 방식
이 과정은 감자 괴경의 파종 전 처리로 시작됩니다. SFU와 러시아 과학 아카데미 시베리아 지부(SB RAS)의 생물물리학 연구소의 연구원들은 폴리-3-하이드록시부티레이트(PHB)라는 천연 폴리머와 살균제 아조시스트로빈을 결합한 용액을 개발했습니다. 특정 박테리아가 생성하는 PHB는 시간이 지남에 따라 살균제를 점차적으로 방출하는 보호 "코트" 또는 "필름" 역할을 합니다. 이 제어된 방출은 재배 기간 내내 감자 새싹과 뿌리를 곰팡이 병원균으로부터 보호합니다.
이 방법의 주요 장점 중 하나는 효율성입니다. 재배 기간 내내 살균제를 여러 번 사용해야 하는 기존 관행과 달리, 이 새로운 방법은 바이오폴리머-살균제 혼합물을 한 번만 사용하면 됩니다. 즉, 필요한 화학 물질이 줄어들어 전체 살균제 사용이 줄어들고 환경에 미치는 영향이 최소화됩니다.
바이오폴리머는 토양에서 자연적으로 분해되면서 물과 이산화탄소로 분해되고, 살균제의 느린 방출은 과도한 노출의 위험 없이 식물에 대한 지속적인 보호를 보장합니다. 수석 연구원인 스베틀라나 프루드니코바 교수에 따르면, 이 접근법은 매우 효과적일 뿐만 아니라 환경 친화적이며, 10년 이상의 테스트를 통해 생태계에 대한 안전성이 입증되었습니다.
전통적 방법에 대한 보다 지속 가능한 대안
이 새로운 처리 방법은 기존 감자 보호 전략에 비해 상당한 진전을 나타냅니다. 전통적인 살균제 처리에는 종종 여러 번 적용해야 하며, 이는 농부에게 비용이 많이 들 수 있으며 환경 오염에도 기여할 수 있습니다. 바이오폴리머 방식은 필요한 살균제의 양을 크게 줄여 농부의 비용을 낮추는 동시에 효과적인 질병 관리를 유지합니다.
바이오폴리머의 생분해성 특성은 무독성이며 환경에 안전하다는 것을 의미합니다. 토양 박테리아에 의해 자연적으로 분해된다는 사실은 토양이나 물에 축적되지 않으므로 화학적 처리에 비해 훨씬 지속 가능한 대안이 됩니다.
게다가 이 방법의 다재다능함은 감자와 다른 작물에 영향을 미치는 곤충과 같은 다른 해충을 제어하는 데에도 사용될 수 있다는 것을 의미합니다. 연구자들은 현재 이 바이오폴리머 살균제 기술을 어떻게 적용하여 더 광범위한 농업 해충과 질병을 제어할 수 있는지 탐구하고 있습니다.
광범위한 채택 가능성
연구자들은 또한 폴리-3-하이드록시부티레이트의 생산을 확대하여 대규모 농업용으로 더 접근 가능하고 저렴하게 만들기 위해 노력하고 있습니다. 향후 개발은 생산 비용을 줄이고 바이오폴리머 처리를 농업 시스템에 더 광범위하게 통합하는 것을 목표로 합니다. 이는 러시아뿐만 아니라 잠재적으로 전 세계의 다른 감자 재배 지역에서도 감자 산업에 획기적인 영향을 미칠 수 있습니다.
지속 가능한 농업 관행에 대한 관심이 커지면서 이 혁신적인 치료법은 다른 농업 부문에 모델을 제공하고 해충 및 질병을 관리하는 새로운 친환경적 방법을 위한 길을 열 수 있습니다.
러시아 과학자들이 개발한 새로운 친환경 감자 처리법은 농업 산업에 유망한 돌파구입니다. 화학 살균제 사용을 줄이고 일반적인 감자 질병에 대한 효과적인 보호를 제공함으로써 이 처리법은 농부들에게 보다 지속 가능하고 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다. 수확량을 늘리고 재배 기간 내내 작물을 보호할 수 있는 잠재력을 갖추고 있어 감자 농사 관행을 발전시키고 농업에서 환경적 지속 가능성을 증진하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.
