НИТУ МИСИС
Российские ученые разработали полимерную подложку, благодаря которой семена пшеницы быстрее прорастают и растут. Результаты работы помогут сделать сельское хозяйство эффективнее. Исследование опубликовано в журнале Polymers.
Ученые регулярно ищут способы повысить эффективность сельского хозяйства. Один из самых очевидных способов — заставить растения расти быстрее. Сделать это можно, если выращивать их на специальных пленках. У таких пленок есть важное условие — они должны быть безопасны и биоразлагаемы. Поэтому нужны соответствующие полимеры. Например — полилактид (PLA) и поли-3-гидроксибутират (PHB). Микроорганизмы легко разрушают эти материалы, благодаря чему они не загрязняют окружающую среду.
Их этих полимеров и сделали пленки российские ученые. Также к ним они добавили натуральный бутадиен-нитрильный каучук, используя метод электроформирования. Чтобы получить ультратонкие волокна, ученые воздействовали электростатическими силами на электрически заряженную струю полимерного раствора. Так химики вытянули биоматериалы и придали им цельную структуру. Затем ученые проверили эффективность материалов, выращивая на них семена озимой пшеницы «Юбилейная 100».
«На полимерных субстратах высота ростков пшеницы в среднем на 1 см выше, чем на контрольных образцах. Масса и длина корней значительно выше у рассады, растущей на нетканых материалах. Сами подложки являются поставщиком углекислого газа и тепла к семенам, так как под воздействием воды и ферментов пшеницы деградируют, ускоряя прорастание. В закрытом грунте они разрушаются за 4–6 месяцев», — рассказала Юлия Тертышная, старший научный сотрудник Лаборатории физико-химии композиций синтетических и природных полимеров ИБХФ РАН
Разработанные подложки можно использовать для предпосевной обработки семян, а также для изготовления укрывных и мульчирующих материалов. Материалы также обеспечат семенам защиту от воздействия агрессивных факторов внешней среды и создадут необходимый микроклимат для благоприятного прорастания семян и развития растений. Продукты разложения могут заменить питательные минеральные добавки, которые вносятся в почву. Использование подложек может облегчить дозированную подачу минералов, особенно в технологии грануляции. Семена можно поместить в гранулы вместе с расчетным количеством необходимых удобрений.
Ученые собираются исследовать, как на разработанные материалы повлияют агрессивные среды и открытые грунты. В будущем подобные полимеры могут стать экологически безопасной и более эффективной альтернативой традиционным методам выращивания сельскохозяйственных культур.