Учёные из Южного федерального университета разработали композитный материал, который одновременно удаляет из почвы тяжёлые металлы и доставляет к корням растений препараты-стимуляторы роста. При внесении в загрязнённую почву композит снизил токсическое действие металлов на 46–71% и ускорил развитие проростков ячменя на 70–80%. Разработка может улучшить выращивание сельскохозяйственных культур на территориях, загрязнённых промышленными выбросами, а также уменьшить использование агрохимикатов. Результаты опубликованы в Journal of Hazardous Materials.
Ранее исследователи синтезировали материал на основе пористого углерода и наночастиц металл-органического каркаса, который эффективно связывал кадмий, свинец, медь и цинк. В новой работе авторы усовершенствовали композит: добавили синтетический гормон-регулятор роста, гуминовую кислоту и поверхностно-активное вещество. Гуминовая кислота улучшает взаимодействие частиц с живыми клетками и дополнительно помогает удалять загрязнения, а регулятор роста высвобождается контролируемо и в безопасной форме.
В экспериментах с почвой, загрязнённой свинцом, медью, кадмием и цинком, новый материал уменьшил поступление тяжёлых металлов в корни и побеги ячменя на 46–71%. Одновременно композит доставил синтетический гормон, увеличив длину корней, высоту побегов и общую биомассу проростков на 70–80%. В отличие от прямого внесения препарата, вызвавшего токсический эффект из-за слишком высокой концентрации, использование композита обеспечило мягкое и контролируемое действие.
Многофункциональные материалы такого типа могут стать основой для более безопасных и устойчивых технологий сельского хозяйства на загрязнённых территориях. В дальнейшем учёные планируют адаптировать разработанные системы для других задач, связанных с выращиванием растений в сложных условиях среды: повышение устойчивости культур к неблагоприятным факторам и получение качественного урожая даже на проблемных почвах. Исследование выполнено при поддержке гранта РНФ.
Фото: Растения ярового ячменя, выращенные при внесении композитов с загруженным гормоном ауксином. Источник: Вера Бутова / ЮФУ.
