Научный взгляд: влияние наночастиц диоксида кремния на растения

На рост и развитие растений влияют многие абиотические факторы окружающей среды, например температура, свет, влажность, минеральные вещества, содержание углекислого газа и озона. С изменением климата воздействие засухи становится одним из основных факторов, снижающих продуктивность растений.

В исследовании итальянских ученых рассматривались: влияние наночастиц диоксида кремния (SiO2 NPs) с учетом негативного воздействия абиотического стресса на рост растений; оксидативный стресс; антиоксидативная реакция.

Было изучено влияние SiO₂ NPs на горох, ячмень, сладкий перец, землянику, рис, картофель и пшеницу, подвергшиеся негативному воздействию засухи, тяжелых металлов, повышенного УФ-излучения и засоления почвы. В опубликованных исследованиях все растения обрабатывали наночастицами диоксида кремния или кремния размером 20–30 нм с концентрацией от 10 * 10^–6 до 125 * 10^–6.

В результате исследований было установлено, что распыление диоксида кремния или полив им может повысить устойчивость растений к экологическим стрессам за счет увеличения активности антиоксидантных ферментов, таких как каталаза, аскорбатпероксидаза, глутатионредуктаза и супероксиддисмутаза, а также снижения уровня перекиси водорода и перекисного окисления липидов в растительной ткани. Кроме того, было отмечено увеличение общего количества фенольных соединений и неферментативной антиоксидантной активности (DPPH, ABTS, FRAP) в растениях, обработанных SiO₂ NPs при различных стрессовых воздействиях.

Таким образом было подтверждено положительное влияние применения наночастиц диоксида кремния размером 20–30 нм в борьбе с негативным воздействием экологического стресса на различные растения.

Если снижение урожайности сельскохозяйственных культур от абиотических факторов возможно скорректировать внесением удобрений и соблюдением агротехнических мероприятий, то влияние фитопатогенов, особенно передающихся латентно семенами, невозможно изменить без отбраковки зараженного семенного материала после проведения лабораторных исследований. Широкий спектр тестов на различные карантинные и особо опасные болезни проводят в испытательных лабораториях Всероссийского центра карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР») в различных регионах Российской Федерации. Кроме того, узнать о самых современных методах диагностики и актуальных угрозах для семеноводства можно 5–6 июня 2024 года на базе Воронежского филиала ФГБУ «ВНИИКР» в рамках Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современное семеноводство: ключевые проблемы и пути их решения».

Источник: Sutulienė R., Miliauskienė J., Ragelienė L. and Viršilė A. Effects of silica nanoparticles on peas and other plants exposed to environmental stressors: a mini review. Acta Hortic, 2023; 1372, 143–148.  URL: https:doi.org/10.17660/ActaHortic.2023.1372.19.