Siliziumdioxid-Nanopartikel verringern die Eiproduktion des Herbstheerwurms.

Die Blattapplikation von Siliziumdioxid-Nanopartikeln erzeugte im Boden eine Nachwirkung, die die Eiablage des Herbstheerwurms in den nachfolgenden Maispflanzen reduzierte. Laut einer Studie chinesischer Forscher (doi 10.1002/ps.71169) beruht der Mechanismus auf Bodenmikroorganismen und Veränderungen in der Emission flüchtiger Verbindungen durch die Kulturpflanze.

In Feld- und Laborversuchen wies Mais, der in mit Nanopartikeln behandeltem Boden angebaut wurde, weniger Eier der Maisfliege (Spodoptera frugiperda) auf. Wahlversuche zeigten zudem eine geringere Präferenz für diese Pflanzen bei adulten Tieren und Larven. Die Behandlung führte zu keinen signifikanten Veränderungen des anfänglichen Wachstums oder der Siliziumanreicherung.

Durch die Sterilisation des Bodens wurde die Reaktion aufgehoben. Die Wiedereinführung der mikrobiellen Gemeinschaft stellte den Effekt wieder her, ein Ergebnis, das mit der Beteiligung von Mikroorganismen an dem Prozess zusammenhängt.

Die Analyse der flüchtigen Stoffe ergab erhöhte Emissionen von Hexanal, (Z)-β-Ionon, Dihydroactinidiolid, 6,10,14-Trimethyl-2-pentadecanon und (3E,7E)-4,8,12-Trimethyltrideca-1,3,7,11-tetraen.

Hexanal, Dihydroactinidiolid und die letztgenannte Verbindung zeigten konzentrationsabhängige Verhaltensreaktionen. In Konzentrationen, die denen der Kontrollpflanzen entsprachen, wirkten sie als Lockstoffe. In hohen Konzentrationen, wie sie in Mais auf vorbehandeltem Boden gemessen wurden, begannen sie, die Insekten abzuwehren.

Die Ergebnisse deuten auf einen Rückkopplungsmechanismus zwischen Nanopartikeln, Boden und Pflanze hin. Diese Strategie könnte die Entwicklung von Methoden zur Reduzierung des Schädlingsbefalls von Nutzpflanzen unterstützen.