Ученые разработали оболочку для семян, защищающую от засухи
Двухслойное покрытие семян, обеспечивающее их защиту от недостатка влаги и дополнительное питание, разработали ученые исследовательской группы Массачусетского технологического института, 8 июля сообщает информационный портал научных новостей Phys.org.
По мере того как в мире продолжается потепление, многие засушливые регионы, в которых уже существуют суровые условия для ведения сельского хозяйства, будут всё больше испытывать стресс, что может привести к серьезной нехватке продовольствия. Исследователи разработали многообещающий процесс защиты семян от стресса из-за нехватки воды во время решающей фазы прорастания и даже одновременного обеспечения растений дополнительным питанием.
По словам ученых, процесс, который постоянно проходит испытания в сотрудничестве с исследователями из Марокко, прост и недорог, и может быть широко использован в засушливых регионах.
Двухслойное покрытие, разработанное командой, является результатом многолетних исследований профессора гражданской и экологической инженерии Массачусетского технологического института Бенедетто Марелли и его сотрудников по разработке покрытий для семян, обеспечивающих различные преимущества. Предыдущая версия позволяла семенам противостоять высокой засоленности почвы, но новая версия направлена на решение проблемы нехватки воды.
«Мы хотели создать покрытие, специально предназначенное для борьбы с засухой, — заявил Марелли. — Поскольку есть явные доказательства того, что изменение климата повлияет на бассейн Средиземноморья, нам необходимо разработать новые технологии, которые могут помочь смягчить эти изменения».
Новое покрытие, основанное на естественных покрытиях некоторых семян, таких как чиа и базилик, разработано для защиты семян от высыхания. Это гелеобразное покрытие, которое цепко удерживает любую попадающую влагу и окутывает ею семена.
Второй, внутренний слой покрытия содержит законсервированные микроорганизмы, называемые ризобактериями, и некоторые питательные вещества. При контакте с почвой и водой микробы фиксируют азот в почве, обеспечивая растущий саженец питательными удобрениями, которые помогают ему расти.
«Наша идея заключалась в том, чтобы обеспечить множество функций покрытия семян, — сообщил Марелли, — Оно обеспечивает не только водяную рубашку, но и самовоспроизводящиеся микроорганизмы, которые могут фиксировать азот для растений, уменьшая количество вносимых азотных удобрений и обогащая почву».
По словам ученого, материалы, необходимые для покрытий, легко доступны и часто используются в пищевой промышленности. Материалы также полностью поддаются биологическому разложению, а некоторые из соединений могут быть получены из пищевых отходов, что в конечном итоге дает возможность создания систем с замкнутым циклом, которые непрерывно перерабатывают собственные отходы.
«Система настолько проста, что ее можно применять к любым семена, — говорит Марелли. — И мы можем разработать покрытие семян, которое будет реагировать на различные климатические условия». По словам исследователя, можно даже адаптировать покрытия к прогнозируемым осадкам в конкретный вегетационный период.
Ученый подчеркивает, что, хотя этот процесс немного повысит стоимость самих семян, зато он может дать экономию за счет уменьшения потребности в воде и удобрениях. Чистый баланс затрат и выгод еще предстоит определить в ходе дальнейших исследований.
