Ученые СКФУ в составе международного исследовательского коллектива доказали положительное влияние марганца на прорастание и развитие гороха. По словам специалистов, добавка устойчивых суспензий наночастиц марганца к семенам гороха улучшает их всхожесть, а также стимулирует фотосинтез в ростках. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nanomaterials, сообщают РИА Новости.
На снижение урожайности сельхозкультур влияют слишком низкие и высокие для местности температуры, влажность воздуха и почвы, а также инфекционные заболевания, отметили ученые. Чтобы повысить сопротивляемость растений неблагоприятным факторам окружающей среды сегодня ученые разрабатывают специальные органические и неорганические добавки.
На сегодняшний день широко изучается вопрос применения в сельском хозяйстве наноразмерных форм металлов и их оксидов. Ученые СКФУ, Санкт-Петербургского ГАУ и Казахского НИИ перерабатывающей и пищевой промышленности установили, что добавление к семенам гороха наночастиц оксида марганца, стабилизированных органической «шубой», стимулирует их прорастание и увеличивает всхожесть.
«Марганец необходим для нормального протекания биохимических реакций, связанных с фотосинтезом, и увеличивает интенсивность биохимических процессов при росте стебля. Мы определили, что при концентрациях 0,1–1 мг/л наши наночастицы со стабилизатором кокамидопропилбетаином стимулируют рост семян гороха. При более высоких концентрациях добавок показатели проращивания семян становятся хуже, чем в контрольных группах. Это объясняется возможным токсическим эффектом – своего рода «передозом» семян марганцем».
Андрей Нагдалян - старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории пищевой и промышленной биотехнологии Факультета пищевой инженерии и биотехнологий СКФУ
По словам ученого, кокамидопропилбетаин, получаемый из кокосового масла, широко применяется при изготовлении средств личной гигиены. На сегодняшний день его токсичность для окружающей среды не обнаружена.
Сейчас ученые находятся на начальном этапе исследований. Через три года можно будет сделать вывод о возможности внедрения разработки на российском рынке, пояснил Андрей Нагдалян. Но промежуточные результаты уже сегодня показывают большие перспективы его коммерциализации. Разработка поможет снизить потери аграриев в урожайности кормовых сельхозкультур при стрессовых условиях окружающей среды – например, таких, как в 2020 году.
В планах у ученых провести моделирование стрессовых условий (повышенная влажность, засуха, высокая соленость, гипотермия, гипертемия и т.д.) для оценки защитно-приспособительных свойств растений при обработке синтезированными наноразмерными формами марганца и других эссенциальных микроэлементов.
Таким образом, эссенциальные микроэлементы, дефицитные в регионе, будут усваиваться кормовыми культурами, передаваться сначала животным, а затем и людям, через продукты животного происхождения. Эта пищевая цепочка, по мнению ученых, может быть сокращена, если обрабатывать сельскохозяйственные культуры, предназначенные для питания людей.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда №23–76-10046.