Нанотехнологии показали себя многообещающими в решении проблемы растущего мирового спроса на продовольствие. Однако эксперименты полного жизненного цикла, направленные на сельскохозяйственную осуществимость нанотехнологий в экстремальных климатических явлениях, таких как волны тепла, практически отсутствуют. В связи с этим команда ученых провела эксперимент по внекорневому внесению наночастиц оксида цинка (ZnO NP) и увидела, что это значительно увеличило как урожайность, так и питательность риса в условиях волн тепла.
Ученые из Китая и США обнаружили, что опрыскивание растений риса составом с наночастицами оксида цинка помогает им лучше справляться со стрессом от жары. В своем исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences, группа провела тепличные эксперименты с опрыскиванием растений риса, что позволило прийти к таким выводам, пишет Боб Йирка в статье, опубликованной на портале Phys.org.
В зависимости от интенсивности, волны тепла могут снизить урожайность культур или полностью убить растения. В связи с этим ученые-растениеводы искали способы помочь растениям пережить вероятное увеличение количества и интенсивности волн тепла, ожидаемых из-за глобального потепления. Исследовательская группа обнаружила, что наночастицы оксида цинка могут быть одним из таких инструментов.
Предыдущие исследования показали, что оксид цинка является естественной частью метаболизма растений - фермеры, выращивающие рис, использовали его в качестве удобрения в течение многих лет. Совсем недавно установлено, что применение наночастиц цинка является гораздо более эффективным подходом - оно позволяет частицам проходить через поры в листьях. Команда задалась вопросом, может ли оксид цинка также помочь растениям риса сохранять урожайность во время волн тепла.
Чтобы выяснить это, рис высадили в теплице с контролируемым климатом. После того, как растения выросли, команда подняла температуру до 37°C на шесть последовательных дней. Во время наведенной волны тепла они опрыскивали некоторые растения раствором наночастиц оксида цинка, в то время как другие растения только поливали.
При сборе урожая риса исследовательская группа обнаружила, что те растения, которые были опрысканы наночастицами оксида цинка, дали урожай на 22,1% больше, чем растения, которые были опрысканы только водой. При более внимательном рассмотрении рисовых зерен исследовательская группа также обнаружила, что они также содержали больше питательных веществ.
«Внекорневое внесение наночастиц оксида цинка (ZnO NP; от 30 до 80 нм, 0,67 мг/день на растение, 6 дней) на листья риса в условиях стресса от тепловой волны (HW) увеличило урожайность зерна и его питательные качества. По сравнению с контролем группа HWs+ZnO продемонстрировала увеличение урожайности зерна, содержания белка в зерне и содержания аминокислот на 22,1%, 11,8% и 77,5% соответственно», отмечают исследователи.
В ходе другого аналогичного эксперимента исследователи обнаружили, что опрыскивание растений риса наночастицами оксида цинка также приводило к повышению урожайности по сравнению с теми, которые не подвергались опрыскиванию, и в отсутствие аномальной жары.
Источник: Phys.org. Автор: Боб Йирка.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.