Nanoteknoloji ve Tarım

Nanoteknoloji nerelerde kullanılmaktadır?

Sağlık sektörü: ilaç taşıyıcı nanopartiküller ve nano-kapsüller ile yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yapılar, etken maddelerin hedef dokuya yönlendirilmesini sağlayarak tedavi etkinliğini artırmaktadır.

Enerji sektörü: enerji alanında nano kaplamalar ve nanoyapılı elektrotlar aracılığıyla uygulanmaktadır. Bu malzemeler, güneş pilleri ve bataryalarda enerji dönüşüm ve depolama verimliliğini artırmaktadır.

Çevre alanı: nanofiltreler ve nano adsorbanlar yoluyla kullanılmaktadır. Bu sistemler, su ve hava arıtımında kirleticilerin daha etkin biçimde giderilmesine olanak sağlamaktadır.

Gıda sektörü: akıllı ambalajlar ve nano kaplamalar ile uygulanmaktadır. Bu uygulamalar, gıdaların raf ömrünün uzatılmasına ve mikrobiyal bozulmanın azaltılmasına katkı sağlamaktadır.

Elisitörler nedir?

Elisitörler, küçük konsantrasyonlarda bile bitkilerin savunma mekanizmalarını tetikleyebilen özel bileşiklerdir. Bu moleküller, bitki hücrelerinin yüzeyine bağlanarak reaktif oksijen türlerinin (ROS) üretimini hızlandırır ve sistemik kazanılmış direnci (SAR) aktive eden bir sinyal zincirini başlatır. SAR sayesinde bitkiler, patojenlerle karşılaştıklarında veya abiyotik stres koşulları altında bile yaşam döngülerini başarıyla sürdürebilirler.

SAR, belirli bir patojen veya stres türüne özgü olmadığından, elisitörler bitkilerin farklı iklim koşullarında ve çeşitli hastalıklara karşı geniş kapsamlı bir korunma sağlamasına yardımcı olur. ROS, bu süreçte sadece sistemik kazanılmış direncin tetiklenmesine aracılık etmekle kalmaz; aynı zamanda fungal ve bakteriyel patojenleri doğrudan ortadan kaldırarak bitkinin savunmasını güçlendirir.

Sonuç olarak, elisitörler bitkilerin doğal bağışıklık sistemini güçlendiren ve çevresel streslerle başa çıkmalarını kolaylaştıran kritik bileşiklerdir. Bu sayede tarımsal verim ve bitki sağlığı, hastalık baskısı altındaki koşullarda dahi korunabilir.

Bitkilerde Stres nedir?

Bitkiler, yaşamlarının hem vejetatif hem de generatif aşamalarında sürekli olarak çeşitli abiyotik (çevresel) ve biyotik (canlı kaynaklı) streslere maruz kalırlar. Tuzluluk, su baskını, soğuk, kuraklık, aşırı sıcak, ışık, ağır metaller, pestisitler, besin eksiklikleri, UV-B ışınları ve patojenler gibi stres etmenleri, tek başlarına veya bir arada, bitkiler üzerinde olumsuz etkiler yaratabilir. Bitkiler, bu stres koşullarına karşı bazı dayanıklılık mekanizmaları geliştirse de, ürün verimi ve kalitesi her zaman istenen düzeyde olmayabilir.

Bitkiler, strese karşı kendilerini korumak için bazı küçük moleküller (osmolitler) biriktirir. Bunlar arasında prolin, poliaminler, glisin betain, şekerler ve bazı amino asitler bulunur ve hücrelerin stresten zarar görmesini önlemeye yardımcı olurlar. Ancak şiddetli stres koşullarında bu koruyucu bileşiklerin sentezi azalabilir. Ayrıca biyotik stres durumlarında, patojenler bu bileşikleri kullanarak bitkiye zarar verebilir ve zararlılıklarını artırabilir. Örneğin, tuzluluk stresi sonrası bazı bitkilerde artan arginin seviyesi, patojenlerin saldırısını kolaylaştırabilir. Benzer şekilde, yükseltilmiş CO2 seviyesi bazı hastalıkların şiddetini azaltabilirken, bazı hastalıkların artmasına da yol açabilir.