Химики из Челябинска разработали наноудобрение, которое защитит урожай зерновых от тяжелых металлов в почве
Челябинские химики нашли способ защитить урожай зерновых от тяжелых металлов в почве: для этого они предлагают перед посевом покрывать зерно оксидом цинка. Такая обработка, по мнению группы молодых ученых ЮУрГУ, должна помочь в условиях экологического стресса.
Концепцию нового поколения внекорневых удобрений и нанопрайминга семян предложили Артем Угаев, Ева Петрова, Дарья Липухина и Семён Дёмин. Химики объясняют: обычные удобрения — это, по сути, соли, которые растворяются в воде. Растения не всегда могут их усвоить, и большая часть вымывается или закрепляется в почве.
Ученые ЮУрГУ предлагают обрабатывать семена раствором с частицами оксида цинка. Эти частицы имеют размер от 30 нанометров — они настолько малы, что легко проникают в клетки растений. Но это не просто подкормка цинком, а "тренажер" для растения, работающий по принципу "что нас не убивает, делает нас сильнее".
По мнению разработчиков, умеренный стресс от контакта с наночастицами заставляет растение включать собственную систему защиты. В результате оно становится устойчивее к любым неблагоприятным условиям.
— Наночастицы оксида цинка вызывают у растения легкий "переполох" – в клетках образуются активные формы кислорода, которые в малых дозах работают как сигнал тревоги. Растение, получив этот сигнал, начинает "тренироваться": оно быстрее запускает свои антиоксидантные ферменты и ускоряет метаболизм. К моменту наступления настоящей жары или засухи, растение уже во всеоружии, – отмечает Артем Угаев.
Авторы исследования уделили большое внимание защите растений от свинцового загрязнения, ведь свинец из почвы накапливается в растениях, и, попадая в человеческий организм, наносит ему вред. Химики решили пойти не по пути очистки почвы — как отмечают в Минсельхозе, это практически невозможно. А вот защитный барьер растений сработает: ионы цинка конкурируют с ионами свинца за "посадочные места" в клетках растений.
Также наночастицы, по словам разработчиков, помогают растению быстрее запускать механизмы детоксикации. Получается, что даже на загрязненной почве растение поглощает значительно меньше свинца. Продукция, выращенная с такой технологией, согласно выводам исследователей, будет безопаснее, а также будет содержать больше цинка, который необходим человеку для работы иммунитета.
Читайте также:
Южноуральцам рассказали, как подкармливать помидоры, чтобы собрать богатый урожай
По словам специалистам, после такого угощения помидоры сумеют перенести любую непогоду. На плодах не будет ожогов, а собирать урожай можно будет даже дождливой осенью.
Сейчас команда молодых ученых под руководством доцента кафедры "Экология и химическая технология" ЮУрГУ Татьяны Крупновой сфокусировалась на двух культурах — яровой пшенице сорта "Гренада" и нескольких сортах гороха.
— При обработке семян гороха в оптимальной концентрации, энергия прорастания выросла на 53%, всхожесть – на 50%, а длина корня увеличилась на 52% по сравнению с обычными растениями. Растения были заметно более крепкими, дружно всходили, а главное – давали более качественную зелень с высоким содержанием хлорофилла, что говорит о здоровом фотосинтезе, – комментируют разработчики.
Впрочем, для широкого внедрения разработки необходимы еще исследования. В частности, определение "золотой середины" концентрации, причем для каждой культуры показатель индивидуален.
Однако авторы уверены, что их разработка заинтересует крупные агропредприятия, которые обрабатывают большие площади и заинтересованы в стабильности урожая. Также наноудобрения смогут использовать и частные владельцы тепличных хозяйств. Авторы отмечают, что именно там условия можно контролировать, и эффект будет максимальным.
Фото: Симонов Ю.П. / Министерство сельского хозяйства Челябинской области, пресс-служба ЮУрГУ
Читайте также:
Химики из Челябинска запатентовали браслет, который реагирует на формальдегид в воздухе
Ученые из Южно-Уральского госуниверситета нашли способ обезопасить сотрудников деревообрабатывающей, текстильной, химической промышленностей и других отраслей от воздействия формальдегида.
