Ученые: стимулятор из рисовой шелухи и зеленого чая улучшает рост земляники

Исследование, доказавшее положительное влияние биостимулятора на основе хелатов кремния, полученных из рисовой шелухи и зеленого чая, на рост и продуктивность садовой земляники провели ученые Новосибирска, 28 ноября сообщает пресс-служба Института ядерной физики (ИЯФ) им. Г. И. Будкера СО РАН.

Земляника, которую культивируют во всем мире, очень чувствительна к неблагоприятным факторам окружающей среды. Повысить ее стрессоустойчивость, как установили ученые, можно, если в качестве удобрения использовать биостимуляторы на основе хелатов (металлорганических комплексных соединений) кремния.

Результаты своего исследования, проведенного в рамках проекта РНФ и правительства Новосибирской области «Влияние хелатов кремния на адаптогенез и продуктивность земляники садовой в условиях in vivo», команда ученых представила в статье «Биостимулятор на основе хелатов кремния усиливает рост и модулирует физиологические реакции растений земляники, полученных in vitro, на условия in vivo» (A Biostimulant Based on Silicon Chelates Enhances Growth and Modulates Physiological Responses of In-Vitro-Derived Strawberry Plants to In Vivo Conditions), опубликованной в журнале MDPI Plant.

Хелаты кремния для биостимулятора были получены в Институте химии твердого тела и механохимии (ИХТТМ) СО РАН из рисовой шелухи и отходов зеленого чая путем их механохимической обработки.

Проведенные специалистами Центрального сибирского ботанического сада (ЦСБС СО РАН) полевые исследования этого биостимулятора показали, что он оказывает благотворное влияние на землянику во время роста. Активируя системы антиоксидантной защиты растения, биостимулятор помогает им справиться со стрессом, стимулирует рост растений, наращивание зеленой массы, но также улучшает и качество плодов земляники, увеличивая в них количество фенольных антиоксидантов.

На разработанный биостимулятор его авторы получили патент на изобретение (RU 2 824 378 C1) «Способ увеличения фенольных соединений в плодах земляники садовой».

Биостимуляторы на основе кремния из возобновляемого растительного сырья в настоящее время активно изучаются специалистами. В данном исследовании источником хелатов кремния стал механокомпозит, полученный учеными ИХТТМ СО РАН из рисовой шелухи и зеленого чая путем механохимической обработки.

Заведующий лабораторией механохимии ИХТТМ СО РАН доктор химических наук Олег Ломовской рассказал:

«Работа с механокомпозитом, содержащим хелаты кремния, в нашем институте началась порядка десяти лет назад. Изначально он использовался в качестве пищевой добавки в птицеводстве для укрепления костей цыплят-бройлеров сразу после их рождения. Что касается использования данного стимулятора в ботанике, то он благотворно влияет на процессы роста не только у земляники, но и других растений, в том числе хвойных».

Его рассказ дополнила заведующая лабораторией биотехнологии ЦСБС СО РАН кандидат биологических наук Елена Амброс:

«Размножение растений, начиная с выращивания in vitro („в пробирке“, где из клеток изолированных тканей можно получить большое количество новых растений) и заканчивая выращиванием в полевых условиях, связано с последовательными изменениями окружающей среды и условий произрастания. Устойчивость к стрессам на всех этапах является решающим фактором повышения продуктивности».

Поскольку для растений-регенерантов, выращенных в стерильных условиях, резкое изменение этих условий во время пересадки в грунт может привести к возрастанию уровня стресса и повреждению тканей растений, то возникает задача повышения их стрессоустойчивости.

Наука располагает достаточным объемом данных о том, что кремний способен оказывать влияние на взаимодействие растений со средой и стимулировать реакцию их защитной системы.

Результаты исследования воздействия на растения садовой земляники механокомпозита из рисовой шелухи и зеленого чая показали, что его использование положительно воздействует на рост и развитие растений, на толщину кутикулы листьев и др.

Получить данные о накоплении кремния в различных частях растения биологам помогли в ЦКП «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения». Уникальная возможность получать информацию о содержании легких элементов методом рентгенофлуоресцентного элементного анализа появилась благодаря апгрейду одной из пользовательских станций ЦКП, выполненного специалистами ИЯФ СО РАН.

Так, было доказано, что улучшенные показатели развития были связаны с более высоким содержанием кремния в корнях и побегах растений. Также было установлено, что хелаты кремния запускали в растении физиологические процессы, усиливающие его антиоксидантную защиту, которая в результате более эффективно нейтрализовывала свободные радикалы.

Специалисты должны разочаровать любителей-садоводов — самостоятельно приготовить удобрение из рисовой шелухи и зеленого чая им не удастся, а о промышленном производстве биостимулятора говорить пока рано. Старший научный сотрудник ИХТТМ СО РАН кандидат химических наук Игорь Ломовский пояснил ситуацию:

«Есть запрос от производителей гидропонных систем выращивания растений — мы отдали им образцы. Если испытания пойдут хорошо, то, наверное, они возьмут его в производство».