Nanomaterialen kunnen de tolerantie van planten voor hoge zoutgehaltes in de bodem verbeteren

Zoutconcentraties in de bodem boven de optimale drempel voor plantengroei kunnen de wereldwijde voedselzekerheid bedreigen door de landbouwproductiviteit en gewaskwaliteit in gevaar te brengen. Een analyse gepubliceerd in Fysiologie Plantarum heeft het potentieel van nanomaterialen onderzocht, die de afgelopen tien jaar zijn uitgegroeid tot een veelbelovend hulpmiddel om dergelijke ‘zoutstress’ te verminderen, om deze uitdaging aan te gaan.

Nanomaterialen, kleine natuurlijke of synthetische materialen, kunnen de reactie van een plant op zoutstress via verschillende mechanismen moduleren. Ze beïnvloeden bijvoorbeeld de expressie van genen die verband houden met zouttolerantie of versterken fysiologische processen zoals antioxiderende activiteiten.

Toen onderzoekers 495 experimenten uit 70 publicaties beoordeelden over hoe verschillende nanomaterialen interacteren met planten onder zoutstress, ontdekten ze dat nanomaterialen de plantprestaties verbeteren en zoutstress verminderen wanneer ze in lagere doseringen worden toegepast. Bij hogere doseringen zijn nanomaterialen echter giftig voor planten en kunnen ze zoutstress zelfs verergeren.

Bovendien variëren de reacties van planten op nanomaterialen per plantensoort, plantenfamilie en type nanomateriaal.

“Onze analyse liet zien dat planten positiever reageren op nanomaterialen onder zoutstress vergeleken met niet-gestreste omstandigheden, wat wijst op de verbeterende rol van nanomaterialen,” aldus corresponderende auteur Damiano R. Kwaslema, MSc, van Sokoine University of Agriculture in Tanzania. “Deze bevindingen maken de weg vrij voor het overwegen van nanomaterialen als een toekomstige optie voor het beheersen van zoutstress.”