Ставропольские ученые использовали нанотехнологии для улучшения прорастания семян

Ученые Северо-Кавказского федерального университета применили нанотехнологии для улучшения прорастания ячменя. Технологию планируют использовать и на других культурах. Учёные считают, что инновация поможет повысить урожайность зерновых.

Ректор СКФУ Дмитрий Беспалов сообщил, что применение нанотехнологий снизит необходимость в удобрениях. По его словам, аграрный сектор является одним из приоритетных в отечественной экономике и его будущее должно строиться на передовых технологиях.

Основой нового препарата является оксид марганца, повышающий содержание углеводов, жиров, белков, сырого протеина, клейковины и витаминов в растениях, особенно в зерновых культурах. Если частицы имеют нанометровый размер, то необходимая доза сокращается, но они могут слипаться, что приводит к потере свойств. Для нейтрализации этого молодые учёные кафедры физики и технологии наноструктур и материалов СКФУ стабилизировали оксид марганца метионином – аминокислотой, предотвращающей слипание. При этом сам метионин стимулирует развитие корней.

Один из авторов исследования - доцент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов СКФУ Андрей Блинов рассказал, что эксперимент с ячменём продолжался 3 года. Для статистической достоверности пришлось проанализировать рост 1800 семян.

Наночастицы, благодаря своим размерам, проходят через клеточную мембрану. Метионин, из которого состоит оболочка, вступает в химическую реакцию и освобождает диоксид марганца. Одновременно с этим распавшаяся оболочка служит дополнительным источником незаменимой аминокислоты для будущего растения. Следом уже усваивается марганец.

Учёные отметили, что при концентрации действующего вещества 0,05 мг на миллилитр удалось добиться значительных результатов. При этом концентрация удобрений в традиционном водном растворе существенно выше.

На следующем этапе учёные будут тестировать препарат на озимой пшенице и других злаковых культурах. При этом в качестве оболочки будут использоваться другие аминокислоты для улучшения подкормки семян.

Ожидается, что стоимость таких препаратов будет невысокой, а производить их в промышленных масштабах будет несложно.

Исследование было описано в международном рецензируемом научном журнале Nanomaterials (Effect of MnxOy Nanoparticles Stabilized with Methionine on Germination of Barley Seeds (Hordeum vulgare L.).