За да се преборим с доматената острица, силицият може би е точното решение. Доматената острица (Phthorimaea absoluta) е инвазивен вид вредител, който произхожда от Южна Америка и сега се среща в Европа, Азия и Африка. Вредителят може да причини 100% провал на реколтата от домати, причинявайки годишни загуби от 1 до 10 милиарда долара в Африка.
„Когато вредителят нахлу в Кения, той нямаше коеволюирал естествен враг“, казва Фатия Хамис, ръководител на Интегрираната платформа за биологични науки в Международния център по физиология и екология на насекомите (ICIPE) в Найроби. „Искахме да видим как можем да разработим подход за подобряване на почвата, който може да увеличи устойчивостта на растението срещу вредителя.“
Решението на екипа включва смесване само на 4 г силициеви наночастици в килограм растежен субстрат (Proc. Natl. Acad. Sc. USA 2025, DOI: 10.1073/pnas.2427314122).
След като бъде поет от доматените растения, силицият предизвиква биохимична модификация на защитните щитове, наречени жлезисти трихоми, по стъблата на доматените растения, които защитават растенията от екстремни температури, UV радиация и атаки от насекоми. Модификацията води до образуване на пигментирани маси върху трихомите, подобни на киста или брадавица, пълни със захари и восъци.
Доматената острица обикновено снася яйцата си по листата на доматеното растение, привлечена от летливи химикали, отделяни от листата. Но това взаимодействие между вредителя и растението се нарушава, когато доматените растения поемат силициев диоксид и вредителят вместо това снася яйцата си около основата на трихомите на стъблото.
Когато гъсениците се излюпят, те се хранят с пигментираната маса там, наречена от един от изследователите „гъсеничен карамел“, и това в крайна сметка води до гибелта на гъсениците.
„Съдържанието на пигментираната маса, с която се храни гъсеницата, модифицира микроорганизмите в червата им“, казва Болдуин Торто от отдела за поведенчески и химични изследвания в ICIPE. Тази бактериална модификация кара отделяните от гъсеницата екскременти да излъчват уникален аромат, който привлича някои местни хищници и паразитоиди, които след това атакуват гъсеницата, казва той. Резултатът е намаляване на броя на гъсениците с приблизително 59%.
Според Сринивасан Рамасами, водещ ентомолог в Световния център за зеленчуци, който не е участвал в работата, остриците продължават да разширяват географския си обхват на нападение. „Тъй като нападението може да започне от разсада, интегрираният подход, започващ от производството на разсад, може да намали нападението от вредители по-късно през сезона“, казва той. „Важно е да се засилят екологично обоснованите подходи“, казва той.
Следващата стъпка за учените е да потърсят полева валидация на своите открития, която ще покаже дали силицият влияе върху добивите от домати. И изследователите искат да разберат дали силицийът влияе върху почвените микроби по някакъв начин, който е от полза и за растенията.
Ще бъде важно да се установи дали местно произведената диатомитна пръст (търговски силициев тор), която съдържа 80% силиций, е способна да даде подобни резултати, казват те.
