Нигерийские ученые выяснили, что водные экстракты двух распространенных в Западной Африке растений способны как стимулировать, так и подавлять рост риса на ранних стадиях. Результат зависит от вида растения и, что принципиально, от концентрации раствора. Исследование показывает, что эти растения могут стать основой для натуральных стимуляторов роста и гербицидов, однако граница между пользой и вредом для аграриев очень тонка.
Рис – основа продовольственной безопасности для более чем половины населения мира, но его урожайности постоянно угрожают сорняки, которые на начальном этапе отбирают у всходов свет, воду и питательные вещества. Группа ученых из Университета науки и технологий имени Олусегуна Агагу под руководством Энтони Огунгбеми изучила химическое взаимодействие растений – аллелопатию, – чтобы найти альтернативу синтетическим гербицидам.
Исследователи сосредоточились на двух видах: лекарственном кустарнике вернонии миндалелистной (Vernonia amygdalina), известном как «горький лист», и инвазивном сиамском сорняке (Chromolaena odorata). Лабораторные тесты показали, что их экстракты действуют на рис по-разному. Раствор из сиамского сорняка последовательно угнетал развитие проростков: чем выше была концентрация, тем слабее росли корень и стебель. При максимальной концентрации через 21 день длина корня сократилась на 34%, а стебля – на 12% по сравнению с контрольной группой. Ученые связывают это с высоким содержанием в сорняке флавоноидов и фенолов, которые нарушают работу растительных гормонов.
Экстракт вернонии, напротив, продемонстрировал двойственный эффект. Слабый 25-процентный раствор стимулировал рост риса: через 21 день корень был длиннее на 18%, а стебель – на 5%, чем у всходов, политых обычной водой. Однако концентрированный стопроцентный раствор того же растения оказался токсичен и, наоборот, замедлял развитие проростков. Таким образом, одно и то же вещество в зависимости от дозы может быть и питанием, и ядом.
Исследователи также отметили, что влияние экстрактов носит временный характер. Наиболее сильно оно проявляется в самый уязвимый для всходов период – примерно со второго по одиннадцатый день после посадки. К концу третьей недели статистически значимые различия между группами практически исчезли. Это говорит о том, что либо химические вещества со временем разрушаются, либо саженцы риса восстанавливаются, пройдя критическую фазу развития. Для агрономов это определяет точное временное окно, когда нужно применять биостимулятор или гербицид.
Авторы признают, что работа проводилась в лабораторных условиях, которые не могут воспроизвести сложную среду полевой почвы, где на биодоступность веществ влияют микроорганизмы и другие факторы. Тем не менее результаты открывают перспективы для устойчивого сельского хозяйства. Слабый раствор вернонии потенциально может помочь рису набрать силу в начале роста, а концентрированный экстракт сиамского сорняка – стать основой природного гербицида. Главное условие – строгий контроль дозировки, поскольку ошибка может привести к повреждению самой культуры.