HEFEI, 18. Oktober 2026 (Xinhuanet) -- Eine neue Studie der Hefei-Institute für Physikalische Wissenschaften der Chinesischen Akademie der Wissenschaften bietet eine neue Lösung für eines der hartnäckigsten Probleme der Landwirtschaft: Pestizide, die von den Blättern der Nutzpflanzen abgewaschen werden, bevor sie ihre Wirkung entfalten können.
Die in der Fachzeitschrift Journal of Controlled Release veröffentlichte Studie ließ sich von den winzigen, haarähnlichen Strukturen inspirieren, die Bakterien helfen, sich am menschlichen Darm festzuhalten.
Durch die Nachahmung dieses natürlichen Haftungstricks entwickelte das Forschungsteam Siliziumdioxid-Nanopartikel mit rauer Oberfläche, die viel besser an Blattoberflächen haften als herkömmliche Formulierungen, was potenziell Pestizidverluste verringert und den Bedarf an wiederholtem Sprühen reduziert.
Den Forschern zufolge ist das herkömmliche Pestizidsprühen bemerkenswert ineffizient. Blattoberflächen sind mit einer wachsartigen, wasserabweisenden Schicht überzogen, die dazu führt, dass Sprühtropfen abprallen. Regen wäscht ab, was tatsächlich auf den Blättern landet, während Sonnenlicht und Verdunstung die Wirkstoffe zersetzen. Frühere Studien zeigten, dass bis zu 90 Prozent eines Pestizids ihr Ziel möglicherweise nie erreichen, wodurch Landwirte gezwungen sind, immer wieder zu sprühen. Dies treibt die Kosten in die Höhe und verschärft Verschmutzung und ökologische Schäden.
Auf der Suche nach Antworten wandte sich das Forschungsteam Bakterien zu. Einige Darmbakterien haben winzige, haarähnliche Teile, sogenannte Pili. Diese Pili wirken wie kleine Haken. Sie haften an Oberflächen, damit die Bakterien nicht weggespült werden. Die Forscher kopierten diese Idee. Sie stellten winzige hohle Siliziumdioxidpartikel her und bedeckten ihre Oberflächen mit kleinen Stacheln. Dann füllten sie diese Partikel mit Imidacloprid, einem gängigen Insektizid.
Eine detaillierte Analyse bestätigte, dass die stacheligen Nanopartikel, wenn sie auf Blätter gesprüht werden, genau wie bakterielle Pili wirken. Sie graben sich in die wachsartige Blattoberfläche und verankern sich wie kleine Anker. Sie bilden zudem Wasserstoffbrückenbindungen – schwache chemische Verbindungen, die wie kleine Magnete wirken –, die den Halt noch stärker machen.
„Dieser doppelte Halt hilft dem Pestizid, auch bei Regen an Ort und Stelle zu bleiben. Die Träger geben das Pestizid zudem langsam frei und widerstehen UV-Schäden, was sie noch effizienter macht“, sagte Wang Guozhong, ein Forscher des Instituts.
Das Forschungsteam testete die neue Formulierung auf Baumwoll-, Sojabohnen- und Tomatenblättern. Nach simuliertem Regen war die auf den Blättern verbliebene Pestizidmenge mehr als 4,8-mal so hoch wie bei einem kommerziellen Imidacloprid-Produkt.
„Sicherheitstests an Pflanzen und Zebrafischen zeigten keine klaren Anzeichen von Schäden, was darauf hindeutet, dass das neue Pestizid umweltfreundlich sein könnte und dazu beitragen könnte, den Weg für niedrig dosierte, hocheffiziente, grüne Pestizidprodukte zu ebnen“, fügte Wang hinzu.
(gemäß der Nachrichtenagentur Xinhua)
