Il team di ricerca ha recentemente ricevuto una sovvenzione di 500.000 dollari dall'Istituto nazionale per l'alimentazione e l'agricoltura del Dipartimento per l'agricoltura degli Stati Uniti per sviluppare nanocristalli a base vegetale che rivestano e proteggano i germogli in primavera, durante i periodi freddi, quando le temperature si alzano o flettono in modo imprevedibile.
L'esclusiva soluzione nanocristallina è stata formulata da Xiao Zhang, professore associato presso il Tri-Cities' Bioproducts, Sciences and Engineering Laboratory della WSU Tri-Cities, e da un team di collaboratori che rappresentano più discipline.
"I danni causati dal gelo si verificano in primavera, quando i fiori si aprono e i tessuti sensibili della pianta risultano esposti", ha detto Matthew Whiting, scienziato e professore di orticoltura presso l'Irrigated Agriculture Research and Extension Center della WSU. "Se la pianta è in uno stato di dormienza invernale, le basta una settimana calda perché il suo sistema fisiologico si risvegli. Purtroppo, a quel punto, le piante perdono abbastanza rapidamente la loro naturale resistenza al freddo, ed è allora che eventuali danni provocati dal gelo sono più gravi".
I test preliminari hanno dato risultati positivi
Il team, guidato dal professor Qin Zhang, direttore del Center for Precision e Automated Agricultural Systems della WSU, comprende anche Xiao Zhang, Matthew Whiting e Changki Mo, professore associato di ingegneria meccanica presso la WSU Tri-Cities. Insieme hanno condotto, questa primavera, il loro primo test sul campo con i nanocristalli e ha dato risultati positivi.
Il team continuerà le prove nei prossimi tre anni, cercando di perfezionare il dosaggio e la strategia di applicazione, oltre alla tecnologia. "Esploreremo le proprietà termiche dello spray nanocristallino e ci concentreremo nell'individuare ancora meglio il meccanismo dei nanocristalli nella riduzione dei danni da gelo" ha detto Mo. Se si dimostrerà fattibile, tale tecnologia potrebbe avere un grande impatto sull'industria agricola.
"I nostri risultati preliminari si dimostrano molto promettenti, persino migliori di quanto ci aspettassimo", ha detto Qin Zhang. "Se la tecnologia funzionerà, e se il metodo di applicazione dovesse risultare perfetto, non avrà solo applicazioni sui frutti, ma in molte altre colture, e non solo. Il potenziale di questa tecnologia è enorme".
Poiché i nanocristalli sono realizzati con materiali a base vegetale, rappresentano un metodo molto rispettoso dell'ambiente nel controllo delle temperature sulle produzioni agricole, rispetto alle tecniche attuali.
Attualmente i coltivatori usano metodi come le turbine eoliche per far circolare l'aria e aumentare la temperatura nei frutteti a rischio gelate. Oppure, usano impianti riscaldanti che costano fino a migliaia di dollari a notte e che generano un notevole inquinamento.
"Con queste caratteristiche strutturali uniche e queste proprietà fisiche, e il fatto che i nanocristalli sono tutti realizzati con materiali bio e considerati rinnovabili, stiamo individuando un'applicazione di nicchia ad alto valore nella prevenzione e protezione dei frutti dal gelo", ha detto Xiao Zhang.
I ricercatori di diverse discipline della WSU stanno lavorando per perfezionare il metodo dei nanocristalli, assicurando un prodotto di qualità costruito per uso su larga scala.
"Nessuna singola persona che lavori nell'ingegneria chimica e nella tecnologia dei nanocristalli, in orticoltura, ingegneria meccanica o nell'agricoltura di precisione ha una conoscenza completa sull'argomento - ha detto Qin Zhang - Ognuno offre la propria esperienza nel suo campo. Il team copre tutte le conoscenze necessarie per portare avanti questa ricerca".
Per maggiori informazioni:
Maegan Murray
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