Группа ученых из нескольких университетов Турции разработала метод, который помогает базилику переносить сильную засуху. Растения опрыскивают раствором наночастиц оксидов цинка и железа, полученных с помощью экстракта шалфея.
Исследование проводили в теплице. Базилик разделили на две группы: одну поливали в достаточном объеме, другую – вдвое меньше, имитируя засуху. Часть растений в каждой группе обрабатывали спреем с наночастицами цинка, железа или их смесью. Дозировки соответствовали тем, которые можно применять в сельском хозяйстве.
Ключевая особенность метода – так называемый «зеленый» синтез частиц. Вместо промышленных химикатов для их создания использовали водный экстракт шалфея. Такой способ дешевле, экологичнее и лучше подходит для устойчивого земледелия.
В условиях нехватки воды обработанные растения показали значительно лучшие результаты по сравнению с контрольной группой. Их стебли были выше на 26,7%, количество листьев – больше на 30,6%, а биомасса увеличилась на 22,6%. Для ценной травы, которую продают на вес, это имеет прямое экономическое значение.
Устойчивость растений объясняется снижением окислительного стресса. Засуха нарушает фотосинтез, что приводит к образованию в клетках агрессивных молекул, повреждающих их. Наночастицы помогли нейтрализовать этот эффект: уровень маркеров повреждения в тканях растений упал почти на 50%.
Как показал анализ, металлы действуют по-разному, дополняя друг друга. Цинк в основном укреплял неферментативную антиоксидантную систему – химический щит из фенолов и флавоноидов. Железо, напротив, активировало ключевые ферменты, которые обезвреживают опасные свободные радикалы. Наибольший эффект дала комбинированная обработка, которая стимулировала обе защитные системы.
Авторы отмечают, что их работа – это пока тепличный эксперимент. Прежде чем внедрять технологию в полях, предстоит выяснить, как наночастицы поведут себя под открытым солнцем и дождем, не накопятся ли они в урожае и как повлияют на почвенные микроорганизмы. Тем не менее, метод перспективен, поскольку он одновременно решает проблему дефицита микроэлементов в почве и повышает устойчивость культур к климатическим стрессам.