Ученые разработали способ повышения урожайности гороха с помощью наночастиц

Ученые разработали способ повышения урожайности гороха с помощью наночастиц

Специалисты Северо-Кавказского федерального университета (СКФУ) в сотрудничестве с международным исследовательским коллективом подтвердили, что марганец положительно влияет на прорастание и развитие гороха. Они обнаружили, что добавление устойчивых суспензий наночастиц марганца к семенам улучшает их всхожесть и стимулирует фотосинтез. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Nanomaterials.

Современное сельское хозяйство сталкивается с различными факторами, которые вызывают стресс у растений. Экстремальные температуры, чрезмерная или недостаточная влажность, а также заболевания могут снижать урожайность культур. Для повышения устойчивости растений к неблагоприятным условиям учёные разрабатывают органические и неорганические добавки.

Одним из активно исследуемых направлений в сельском хозяйстве является применение наночастиц металлов и их оксидов. Однако практическое использование таких добавок ограничено их нестабильностью. Как отметил и.о. заведующего кафедрой физики и технологии наноструктур и материалов СКФУ Андрей Блинов, наночастицы очень активны и быстро вступают в реакцию или слипаются, теряя свои полезные свойства.

Учёные СКФУ, Санкт-Петербургского государственного аграрного университета и Казахского научно-исследовательского института перерабатывающей и пищевой промышленности обнаружили, что добавление наночастиц оксида марганца, стабилизированных органическим покрытием (кокамидопропилбетаином), стимулирует прорастание гороха и увеличивает его всхожесть.

Марганец необходим для фотосинтеза и увеличивает интенсивность биохимических процессов при росте стебля. Исследователи установили, что при концентрации 0,1–1 мг/л наночастицы со стабилизатором стимулируют рост семян гороха. Однако более высокие концентрации оказывают токсический эффект и ухудшают прорастание.

Кокамидопропилбетаин, производимый из кокосового масла, не токсичен для окружающей среды и широко используется в средствах личной гигиены.

Специалисты СКФУ находятся на начальном этапе исследований. Через три года реализации проекта они планируют оценить возможность внедрения разработки на российском рынке. Промежуточные результаты показывают высокие перспективы коммерциализации. Разработка поможет снизить потери урожайности кормовых культур при стрессовых условиях.

В будущем планируется моделирование различных стрессовых условий для оценки защитных свойств растений при обработке наночастицами марганца и других микроэлементов. Это поможет улучшить усвояемость эссенциальных микроэлементов, которые затем передаются животным и людям через пищевую цепочку.

Источник: РИА Новости

Science XXI