Урожайность риса повысили с помощью наночастиц

Группа исследователей из Нанкайского университета установила, что опрыскивание растений риса раствором наночастиц оксида цинка помогает им лучше переносить стресс во время сильной жары.

Ранее было показано, в зависимости от интенсивности и силы жары тепловые волны могут снизить урожайность риса или вовсе погубить растения. В связи с этим ученые-агрономы начали поиски стратегии, способной помочь растениям пережить увеличение количества и интенсивности тепловых волн, ожидаемых в связи с глобальным потеплением.

В ходе исследования было показано, что оксид цинка является естественной частью метаболизма растений, при возделывании риса на протяжении многих лет его вносят в качестве удобрения. Ученые доказали, что применение наночастиц цинка гораздо эффективнее удобрений, поскольку позволяет частицам проходить через поры в листьях.

Чтобы выяснить может ли оксид цинка помочь растениям риса сохранить урожайность во время сильной жары, исследователи посадили рис в теплице с регулируемыми условиями. После того как растения выросли, температуру подняли до 37°C на шесть дней. В период жары одну часть растений обрабатывали раствором наночастиц оксида цинка, другую – только поливали.

В результате исследований было установлено, что урожайность растений, которые были обработаны наночастицами оксида цинка, была на 22,1% выше, чем у другой группы растений. При более детальном изучении рисовых зерен было показано, что они содержат больше питательных веществ.

Повторение экспериментов с обработкой растений риса наночастицами оксида цинка также привели к повышению урожайности культуры даже в условиях нормальных температур.

На количество и качество урожая сельскохозяйственных культур оказывает влияние не только уровень внесения удобрений, возбудители болезней растений также являются лимитирующим фактором для получения высоких урожаев. Изучением и разработкой методов диагностики опасных фитопатогенов занимаются в научных подразделениях Всероссийского центра карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР»), в дальнейшем разработки применяют в аккредитованных лабораториях ведомства.

Источник: Shuqing Guo et al, Zinc oxide nanoparticles cooperate with the phyllosphere to promote grain yield and nutritional quality of rice under heatwave stress, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2414822121