Американські вчені з Коннектикутської аграрної експериментальної станції (CAES) розробили інноваційний мультиелементний нанокомпозит Zn–Mg–Mn–Fe, який може суттєво змінити підхід до захисту сільськогосподарських культур від шкідливого впливу ультрафіолетового випромінювання. Нова технологія не лише блокує УФ-промені, а й одночасно забезпечує рослини важливими мікроелементами.
Про це розповідає AgroWeek
УФ-стрес: загроза врожаю та вирішення проблеми
Інтенсивне ультрафіолетове випромінювання є серйозною загрозою для аграрного сектору, особливо в країнах із сонячним кліматом, таких як Іспанія, Італія чи США. Тут врожайність культур із високою доданою вартістю (виноград, томати, салати) може знижуватись до 50% через УФ-стрес. В умовах змін клімату рослини часто втрачають продуктивність, сповільнюється їхній ріст і зменшується ефективність фотосинтезу.
Задля вирішення цієї проблеми фахівці CAES створили нанокомпозит на основі оксидів цинку, магнію, марганцю та заліза. Завдяки нанорозмірам ці частинки ефективно блокують ультрафіолет, добре прилягають до поверхні листя і поступово вивільняють поживні речовини. Кожен компонент виконує важливу функцію: цинк — фільтрує УФ-випромінювання, магній підтримує діяльність хлорофілу, марганець сприяє фотосинтезу, а залізо покращує транспортування електронів у клітинах.
Вражаючі результати лабораторних тестів та перспективи використання
Лабораторні дослідження на салаті Lactuca sativa засвідчили значні переваги застосування нанокомпозиту. Зокрема, вміст хлорофілу в рослинах збільшився на 66,7%, площа листків — на 45%, а суха біомаса — на 43,7%. Окрім цього, було зафіксоване зменшення рівня окисного стресу, викликаного УФ-випромінюванням, більш ніж на 70%.
«Салат уже за чотири дні поглинув до 220 мг/кг магнію, а також продемонстрував зростання вмісту заліза, цинку та марганцю».
Покращення засвоєння мікроелементів підтверджує потенціал технології для різних культур, чутливих до ультрафіолету, насамперед томатів, винограду та інших видів зелені. Дослідники переконані, що масове впровадження нанокомпозиту може не лише підвищити врожайність, а й скоротити залежність агроіндустрії від хімічних добрив, сприяючи сталому розвитку сільського господарства.