Использование металлических наночастиц в сельском хозяйстве помогает повысить урожай и решить экологические проблемы, сообщил ведущий эксперт центра «Конструкционные керамические наноматериалы» Университета МИСИС, к.т.н. Валентин Романовский.
Он отметил, что металлы являются важными микроэлементами для человека, животных, микроорганизмов и растений. Вместе с тем, по словам ученого, при их использовании, необходимо тщательно контролировать дозы с учетом имеющегося дефицита или избытка.
«Вещества часто оказывают комплексное воздействие, и положительное влияние на одну проблему может усугубить другую. Наночастицы оксидов металлов в сельском хозяйстве можно рассматривать в качестве экологической замены высокотоксичных органических пестицидов и гербицидов», - сказал Романовский.
Он также отметил, что удобрения на основе наночастиц также обеспечивают растения необходимыми питательными веществами, уменьшают частоту внесения удобрений в почву и нагрузку на почвы. Ученый подчеркнул, что при дефиците микроэлементов повышается общая восприимчивость растений к заболеваниям из-за снижения иммунитета растений.
«Наночастицы помогают растениям синтезировать полный спектр ферментов, которые позволят более эффективно использовать энергию, воду и питательные вещества (N, P, K) и давать более высокий урожай», - сказал он.
Романовский также указал, что наночастицы, обладающие бактерицидным действием, предотвращают рост нежелательных микроорганизмов.
«Например, отмечены положительные эффекты от введения наноразмерных оксидов кремния и титана во время прорастания семян. Широко известно, что не только серебро, но и оксиды цинка и меди и даже оксид магния обладает бактерицидным действием. При использовании наночастиц серебра (AgNPs) повышается всхожесть семян, увеличивается длина побегов, количество листьев, а также улучшаются некоторые биохимические аспекты, такие, как фотосинтез», - сказал он.
По словам ученого, наночастицы могут и вредить, это вопрос концентрации и формы в которой находится элемент.
«Оксиды железа, цинка и меди могут снижать поглощение и транслокацию питательных веществ и гидравлической проводимости корней, замедлять рост корней, снижать содержание хлорофилла, нарушать баланс питательных веществ в побегах и т.д. Кроме того, наноразмерные частицы металлов и оксидов металлов могут иметь токсическое воздействие на почвенные микроорганизмы».
Романовский отметил, что для обеспечения безопасности необходимо знать пути миграции наночастиц в растениях, проводить масштабные исследования. Наряду с положительным влиянием на повышение продуктивности, необходимо обеспечить безопасность при употреблении растений и фруктов в пищу животными или людьми.
Вместе с тем, по словам ученого, исследование наночастиц с точки зрения сельского хозяйства имеет большие перспективы.
«В первую очередь, это поиск материалов со сбалансированным комплексным эффектом, разработка наиболее экологичных методов синтеза наночастиц и анализ воздействия оксидов металлов на растения», - сказал он.
Ученый также подчеркнул, что эффективность и польза всегда зависит от специфических свойств и предполагаемого использования.
«Главное – определить оптимальную дозировку, чтобы не причинить вред растениям или окружающей среде», - сказал Романовский.
