Томаты получают ускорение роста и повышение содержания антиоксидантов благодаря наноразмерным питательным веществам

Инженеры и ученые ищут способы удовлетворить растущий спрос на продовольствие, не увеличивая нагрузку на природные ресурсы (воду и энергию). Р. Ралия и П. Бисвас из Вашингтонского университета в Сент-Луисе решают эту проблему, используя наночастицы для повышения питательной ценности и роста растений томата.

Как это работает?

• Растения сигнализируют почве о потребности в питательных веществах, выделяя ферменты. Наночастицы помогают этому естественному пути.
• Используются наночастицы оксида цинка (ZnO) и диоксида титана (TiO₂).
• Цинк — важный питательный элемент для растений.
• Титан не является необходимым, но повышает поглощение света (увеличивая содержание хлорофилла) и стимулирует фотосинтез.

Метод применения

Команда использовала аэрозольную технику для прямого нанесения наночастиц на листья растений, что обеспечило максимальное усвоение.

• Этот метод приводит к гораздо большему усвоению питательных веществ растением по сравнению с внесением наночастиц в почву.
• При почвенном внесении растение усваивает только около 20% питательных веществ.

Результаты

• Обработанные растения произвели на 82% (по весу) больше плодов, чем необработанные.
• В томатах с обработанных растений содержание ликопина (антиоксиданта) увеличилось на 80–113%.
• Наночастицы в растениях и плодах были значительно ниже предела, установленного USDA, и ниже, чем в обычных удобрениях.

Значение и перспективы

• Такие томаты могут помочь в борьбе с недоеданием, так как обеспечивают больше питательных веществ.
• Исследователи работают над новой формулой нанопитательных веществ, включающей все 17 элементов, необходимых растениям.
• Технология рассматривается как эффективная методика для сельского хозяйства в условиях ограниченных ресурсов и изменения климата.

Исследование опубликовано в журнале Metallomics.