以色列研究團隊發表一項創新的植物表面塗層技術,透過在作物外層形成一層極薄的蠟質保護層,可大幅降低農業對化學農藥的依賴。
根據聯合國報告,植物病害每年造成全球約三分之一農作物損失,經濟損失估計超過950億加拿大幣(約合新台幣2.2兆元)。根據一篇以色列理工學院近期發表於Small期刊的研究顯示,一項獲得歐盟EIC Pathfinder計畫資助,名為SafeWax的新技術,有潛力將作物病害影響與農藥使用量降低超過50%。此研究由材料科學與工程學院的Boaz Pokroy教授統籌,並與生物科技與食品工程學院Ester Segal教授團隊合作,另結合四個國際夥伴機構,包括德國BASF、義大利波隆納大學(University of Bologna)、法國葡萄與葡萄酒研究院以及Eurofins等單位。
傳統防治植物病害多仰賴化學農藥,但這些物質容易滲入土壤,對環境與人體健康造成風險;長期使用相同農藥可能造成病原菌逐漸產生抗藥性,使得許多農藥的效果日益下降。SafeWax技術提供了一種具永續潛力的替代方案。透過簡單的噴灑方式,即可在植物表面形成一層均勻、可生物分解且具「超疏水性」(強力排水)的薄膜。這層保護膜在不需額外能量的情況下,抑制真菌孢子萌發,從源頭阻斷病害的發展。新技術的靈感來自植物的天然角質層(cuticle),例如蓮葉或花椰菜表面的蠟質結構,能有效排斥水分、細菌及其他污染物,使植物具有自潔能力。
在該研究中,論文第一作者、材料科學與工程學系的Iryna Polishchuk博士,以番茄、胡椒、葡萄與竹類植物作為測試對象,驗證這項技術的可行性與防護效果。結果顯示,SafeWax能有效保護植物免於病害侵襲,同時不影響光合作用等關鍵生理功能。此外,這層特殊塗層還能過濾過強的紫外線輻射,減少高溫與紫外線對作物的傷害,並延緩水分流失;SafeWax對可見光保持高度通透,確保植物仍可正常進行光合作用。更值得一提的是,這種塗層材料以可生物分解的脂肪酸為基礎,且原料可來自食品廢棄物,不僅具環保特性,也有助於減少全球食物浪費。
研究團隊估計,SafeWax技術至少可減少一半以上的化學農藥使用量。Pokroy教授指出:「這是一種兼具生態友善、高效率與多功能性的作物保護策略,特別是在氣候變遷對現代農業帶來嚴峻挑戰下更顯重要。除了提供被動式的病害防禦外,它也能提升植物對環境壓力的耐受性,並降低整體農業生產的生態足跡。」
資料來源:
https://www.technion.ac.il/en/blog/article/safe-wax-instead-of-pesticides/