ИНДИЙСКИЕ УЧЕНЫЕ ИСПОЛЬЗУЮТ НАНОЧАСТИЦЫ ПРИ ОБРАБОТКЕ СЕМЯН

Новый метод в будущем позволит прокормить 9 миллиардов человек

Индийские ученые сделали важное открытие: оказывается, синтетические наночастицы, содержащие железо и серу, могут способствовать повышению урожайности сельхозкультур и стать в будущем одной из составляющих устойчивого и экологичного земледелия. Размер наночастиц в тысячи раз меньше диаметра человеческого волоса.
По прогнозам экспертов, к 2050 г. население Земли достигнет приблизительно 9 миллиардов. Чтобы обеспечить человечеству здоровое питание, производство сельскохозяйственной продукции нужно будет увеличить на 60% от современного уровня. Для ответа на этот вызов индийские ученые обратили внимание на молекулы, входящие в состав океана — колыбели жизни на Земле. Глубоко на океанском дне, в условиях недостатка кислорода, наночастицы пирита — дисульфида железа геотермального происхождения, в состав которых входит железо и сера, — с незапамятных времен служили источником энергии для бактерий и микроскопических водорослей.
Черпая научное вдохновение в работе этих крошечных микрофабрик, ученые разработали инновационный способ применения наночастиц пирита для обработки семян сельхозкультур перед посевом. Это привело, по словам экспериментаторов, к «усиленному росту растений при минимальном вмешательстве в экосистему почвы». Они испытали эту технологию на всемирно популярной зеленной культуре — шпинате (Spinacia oleracea).
«Насколько нам известно, это первое в мире свидетельство, когда обработка семян шпината в контролируемых условиях наночастицами особого класса привела к повышению урожая культуры в полевых условиях», — сказал Майнак Дас, доцент биологических наук и биоинженерии в Индийском технологическом институте (ИТИ, г. Канпур). Шпинат — богатый источник железа, кальция и многих витаминов. Его потребляют в свежем виде в салатах или готовят в составе различных блюд.
Гаурав Шривастава, также сотрудник ИТИ, сообщил, что растения шпината, развившиеся из обработанных семян, имели большие по сравнению с контролем число и площадь листьев, более высокую биомассу, повышенное содержание в листьях кальция, марганца и цинка.
Однако достаточно ли безопасна эта технология и поможет ли она снизить использование минеральных удобрений без ущерба для производства? Майнак Дас отмечает: «Мы не вводим наночастицы в почву, т.е. не нарушаем равновесия почвенной экосистемы подобно тому, как это происходит при внесении минеральных удобрений. Поэтому мы называем наши вещества «проудобрениями», т.е. агентами кратковременного воздействия. В наших исследованиях мы смешивали наночастицы с водой, в которую затем на 14 часов погружали семена».
«Поскольку пирит — очень распространенное на Земле соединение и встречается повсеместно, то шансы на то, что его микроскопическое количество негативно повлияет на семена, ничтожны, — объясняет Гаурав Шривастава. — Наночастиц для обработки семян нужно совсем немного, что дает еще одно преимущество перед минеральными удобрениями».
Исследователи из Организации оборонных исследований и разработок (ООИР, г. Нью-Дели) и Университета Дели в деталях выяснили механизм действия наночастиц при обработке семян.
Помимо открытия дороги к устойчивому сельскому хозяйству эти исследования проясняют эволюционную конвергенцию между двумя разными типами жизни — растениями и бактериями — с точки зрения их способности использовать для производства биомассы один и тот же источник энергии, связанный с происхождением жизни.
«В настоящее время сотрудники ООИР и группа специалистов промышленного инженерного дела работают над воплощением этого удивительного открытия в готовые технологии, — сказал Майнак Дас. — Одновременно с этим они выясняют перспективы применения этих соединений для увеличения сельскохозяйственного производства в суровых условиях севера Индии».

Источник: http://www.agroxxi.ru/