Китайские ученые изобрели новый тип высокоэффективных биосовместимых удобрений с углеродными квантовыми точками

По мере роста мирового населения эксперты в области сельского хозяйства продолжают ломать голову над тем, как повысить фермерскую производительность для обеспечения продовольственной безопасности. Очевидно, что одним из способов решения данной проблемы является увеличение урожайности культур. И в этой области ученые недавно изобрели способ производства недорогого биосовместимого удобрения с углеродными квантовыми точками, получаемого из пыльцы рапса. В работе, опубликованной в журнале ACS Omega говорится о том, что применение углеродных точек в гидропонически выращенному салату повышает урожайность последнего на 50%.

Обладая исключительными механическими, тепловыми, оптическими и электрическими свойствами, углеродные наноматериалы обычно ассоциируются со сложными устройствами. Тем не менее, эти материалы также потенциально могут иметь и сельскохозяйственное применение — некоторые исследования показывают, что их применение увеличивало рост растений. Однако, проблема данной концепции заключается в том, что многие наноматериалы являются весьма дорогостоящими и обычно имеют сильное загрязнение металлами. В качестве более безопасной альтернативы, ученые Юнглианг Лиу (Yingliang Liu), Бингфу Лей (Bingfu Lei) и их коллеги прибегли к использованию углеродных точек, которые, согласно предыдущим исследованиям, являются биосовместимыми.

Ученым удалось синтезировать углеродные точки путем разложения и нагрева пыльцы рапса. Полученная высокая продуктивность удобрения вышла довольно дешевой — всего 3 цента за грамм. Во время испытания нового удобрения на салате выяснилось, что питательный раствор из 30 миллиграмм удобрения и литра воды увеличивает урожайность растения на 50%. Кроме того, поскольку углеродные точки являются флуоресцентными, исследователи имеют возможность отслеживать движение веществ при помощи ультрафиолетового света. Согласно их наблюдениям, вещества концентрируются преимущественно в листьях. В дальнейшем также было установлено, что использование нового удобрения не меняет количества витамина С, белков и растворимых сахаров в растении.

Авторы исследования выражают признательность за финансирование научных работ Национальному фонду естесвенных наук Китая (National Natural Science Foundation), Проекту планирования науки и технологий провинции Гуандун (Science and Technology Planning Project of Guangdong Province), Проекту науки и технологий Гуанчжоу (Guangzhou Science & Technology Project), Фонду естественных наук Гуандуна (Guangdong Natural Science Foundation) и Фонду лучших талантов и высшего образования провинции Гуандун (Foundation for High-Level Talents in Higher Education of Guangdong Province).

ACS — Chemistry for Life