Ерлан Жумабаев 
На фоне растущих угроз глобальной продовольственной безопасности, когда 2,3 миллиарда человек уже испытывают нехватку продовольствия по данным ФАО, ученые разработали прорывную сельскохозяйственную технологию. Исследователи из Научно-технического университета Китая, Университета Цинхуа и Хэфэйского технологического университета создали новый пестицид на основе одиночных атомов меди, решающий ключевые проблемы традиционных средств защиты растений.
Классические препараты на основе меди, такие как бордоская жидкость, разработанная еще в 1885 году, до сих пор широко применяются в сельском хозяйстве. Однако их использование сопряжено со значительными недостатками – низкой атомной эффективностью, что ведет к накоплению меди в почве до 103 мг/кг, токсичности для растений и загрязнению окружающей среды.
Новый пестицид Cu1/CaCO3 представляет собой качественный скачок вперед. С помощью точных методов химического осаждения ученые закрепили одиночные атомы меди на носителях из карбоната кальция, создав уникальную локальную структуру Cu-O4. Это позволило максимально эффективно использовать действующее вещество, минимизируя его воздействие на экосистему.
Полевые испытания продемонстрировали выдающиеся результаты. Применение материала в концентрации 1500 мг/л показало эффективность 77,97% в борьбе с патогеном риса Pantoea ananatis. Самое важное – остаточное содержание меди в почве сократилось в 20 раз по сравнению с традиционными фунгицидами, при этом препарат показал отличную безопасность для самих растений и нецелевых организмов.
Исследователи выяснили, что механизм действия нового пестицида основан на атаке на защитную мембрану вредоносных бактерий и нарушении их систем выработки энергии. Такой инновационный подход не только обеспечивает высокую противомикробную активность, но и решает давние экологические проблемы, связанные с медными препаратами.
«Этот прорыв демонстрирует, как передовая наука о материалах может предложить практические решения для устойчивого сельского хозяйства, – прокомментировал профессор Ву, один из авторов исследования. – Переосмыслив традиционные пестициды на атомном уровне, мы создали инструмент, который может помочь накормить мир, защищая при этом наши экосистемы».
Данная работа открывает новые горизонты для разработки «зеленых» пестицидов и является важным шагом в применении материалов на основе одиночных атомов для решения агропромышленных задач. Сочетание высокой эффективности и экологической безопасности делает Cu1/CaCO3 перспективной альтернативой в глобальных стратегиях защиты урожая.
