Ученый Казанского федерального университета совместно с китайскими коллегами из Университета Цзинань разработал суспензионный препарат для покрытия семян пшеницы, улучшающий их всхожесть и рост культуры. Продукт уже доказал свою эффективность: длина корней таких проростков вдвое больше. Результаты эксперимента опубликованы в журнале Chemical Engineering Journal.
Главный научный сотрудник НИЛ Равиль Фахруллин отметил, что одним из наиболее удобных и экономически эффективных способов повышения продуктивности сельскохозяйственных культур является обработка семян. Для создания препарата международная научная группа использовала природные глиняные нанотрубки (галлуазит), куда загружались наночастицы селена (Se). Затем они смешивались с биополимером для последующего покрытия семян пшеницы раствором.
«Селен является микроэлементом, выполняющим важные физиологические функции, такие как участие в процессах обмена веществ и регуляции иммунитета. Он в основном поступает из пищи, но широко распространенный дефицит селена в почвах по всему миру приводит к низкому содержанию этого элемента в сельскохозяйственных культурах, что затрудняет удовлетворение ежедневных потребностей человека в нем. Поэтому необходимо работать над повышением содержания селена в сельскохозяйственных культурах», - ввел в курс дела ученый КФУ.
Биохимик также отметил, что для достижения желаемого эффекта материал должен обладать способностью к непрерывному высвобождению элемента, не превышая физиологические пределы. И важно, чтобы покрытие семян имело хорошую биосовместимость и не препятствовало росту.
К слову, ранее исследователи установили, что поверхность галлуазита неоднородна – это способствует формированию частиц селена на нанотрубках.
«В работе мы использовали композитный материал, состоящий из неорганического компонента и биополимера. Суспензионный препарат представлял собой композит модифицированного селеном галлуазита и альгината натрия. Обработка семян пшеницы заключается в погружении в суспензию и последующем высушивании, что легко реализовать в больших масштабах на сельскохозяйственных предприятиях», - описал ход эксперимента профессор Университета Цзинань Минсянь Лю.
Итак, результаты следующие. При выращивании пшеницы в течение 12 дней, по сравнению с непокрытыми семенами контрольной группы, свежий вес проростков с покрытием увеличился на 28 процентов, длина корней – на 44 процента, а содержание селена в листьях было значительно выше, чем в контрольной группе. Поскольку микроэлемент оказывает положительный эффект на рост пшеницы, ученые ожидают, что итоговая урожайность также повысится.
Р. Фахруллин совместно с коллегами из КНР изучал также влияние композитного покрытия на семена маша, сои, арахиса, кукурузы и риса. Исследователи предполагают, что кроме зерновых культур препарат может использоваться в будущем и на семенах овощей и фруктов.
«Технология может применяться в сельскохозяйственных регионах, где выращивают пшеницу, например, в европейской части России, включая Республику Татарстан. Разумеется, сельскохозяйственные регионы Китайской Народной Республики также могут быть заинтересованы в продукте, – сообщил Равиль Фахруллин. – В дальнейшем мы планируем расширить диапазон действия суспензионных препаратов путем включения других функциональных компонентов, регулирующих рост семян и обеспечивающих защиту сельскохозяйственных растений».
Исследование было выполнено в рамках программы «Приоритет–2030» для НИЛ «Центр аналитической биофотоники и инженерии клеточной поверхности» Института фундаментальной медицины и биологии КФУ.
Источник: Минобрнауки
