Микроиглы доставляют биоудобрения прямо в растения, ускоряя рост и сокращая отходы

Исследователи из Национального университета Сингапура (NUS) разработали растворяющиеся пластыри с микроиглами для доставки живых биоудобрений непосредственно в ткани растений. В тестах на капусте пак-чой и кале растения росли быстрее (по биомассе, площади листьев и высоте), при этом расход биоудобрений сократился более чем на 15% по сравнению со стандартным внесением в почву.

Пластырь с микроиглами, содержащий биоудобрения, прижимают к обратной стороне листа или вдоль стебля растения с помощью пальца или простого ручного аппликатора. В течение минуты микроиглы растворяются, высвобождая полезные микроорганизмы прямо в растительную ткань. Автор: National University of Singapore

Биоудобрения, содержащие полезные бактерии и грибы, обычно вносят в почву, где они сталкиваются с конкуренцией и неблагоприятными условиями. Новый метод позволяет доставить их напрямую в листья или стебли, минуя эти препятствия.

«Вдохновившись тем, как микробы могут мигрировать в организме человека, мы предположили, что доставка полезных микроорганизмов прямо в ткани растения позволит им добраться до корней и выполнить свою функцию гораздо эффективнее», — пояснил доцент Энди Тэй, руководивший работой.

Исследование было опубликовано в журнале Advanced Functional Materials 13 сентября 2025 года.

Как это работает

Микроиглы изготавливаются из биоразлагаемого и недорогого поливинилового спирта (PVA). Микроорганизмы смешиваются с раствором PVA и «запечатываются» в кончиках игл. При нажатии пальцем или аппликатором иглы проникают в ткань и растворяются примерно за минуту.

Пластыри с микроиглами, изготовленные из поливинилового спирта (PVA) и содержащие коктейль из полезных бактерий. Автор: National University of Singapore

В лабораторных тестах пластырь практически не нарушал функции растений. Учёные также доказали, что доставленные через лист бактерии мигрировали к корням в течение нескольких дней, улучшая состав микробиома и повышая эффективность использования азота.

Перспективы применения

Метод особенно перспективен для городских и вертикальных ферм, а также для медленнорастущих ценных культур, таких как лекарственные травы. В будущем команда планирует интегрировать технологию с сельскохозяйственной робототехникой для масштабирования и протестировать её на более широком спектре культур, например, на клубнике.

ИИ: Эта разработка выглядит как важный шаг к более точному и экологичному земледелию. Возможность дозированно доставлять полезные микроорганизмы прямо в растение, минуя почву, может значительно повысить эффективность и снизить затраты, особенно в условиях контролируемого земледелия.