Разработка учёных ЮФУ позволила снизить токсичность тяжёлых металлов и ускорить рост ячменя с помощью композита

Учёные разработали композитный материал, который одновременно удаляет тяжёлые металлы из почвы и доставляет стимуляторы роста к корням растений. При внесении в загрязнённую почву материал снизил токсическое действие металлов на 46–71% и ускорил развитие проростков ячменя на 70–80%. Результаты исследования опубликованы в Journal of Hazardous Materials. Работа поддержана грантом Российского научного фонда.

В сельском хозяйстве растёт спрос на многофункциональные материалы, которые могут решать несколько задач сразу. К таким задачам относятся повышение эффективности агрохимикатов, снижение нагрузки на окружающую среду и защита растений от неблагоприятных условий. Это особенно важно для территорий с загрязнёнными почвами, например рядом с промышленными предприятиями. В таких зонах тяжёлые металлы накапливаются в почве и могут попадать в растения.

Ранее учёные Южного федерального университета создали материал на основе пористого углерода и наночастиц железосодержащего металл-органического каркаса. Новый материал связывал кадмий, свинец, медь и цинк, переводил эти металлы в безопасные формы и препятствовал их попаданию в растения и грунтовые воды.

В новой работе исследователи доработали композит. Обновлённый композит стал не только удалять тяжёлые металлы, но и доставлять синтетический гормон-регулятор роста к корням растений. Для этого в структуру материала добавили гормон. На поверхность также нанесли гуминовую кислоту и поверхностно-активное вещество. Эти компоненты улучшают взаимодействие частиц с клетками и дополнительно способствуют удалению загрязнений.

Эффективность композита проверили на почве, загрязнённой свинцом, медью, кадмием и цинком. В неё высадили семена ячменя и наблюдали за ростом. В качестве контроля