В удобрение нового поколения входят железо, кобальт и медь в наноструктурной форме. Это базовые микроэлементы, которые наряду с цинком, молибденом и другими металлами входят в клеточный состав растений. От них зависит формирование белков и гормонов, витаминов и пигментов. Металлы - ключевое звено ферментов. А значит, они напрямую влияют на иммунитет растений, их жизнеспособность, устойчивость к вредителям и заболеваниям.
Для подкормки сельскохозяйственных культур препараты, содержащие металлы, обычно используются несколько раз на протяжении сезона. Наноудобрения достаточно применить однократно - обработав семена перед посевом.
Разработка ведется с 2020 года под эгидой Национального исследовательского технологического университета "МИСиС". В исследованиях участвуют специалисты из Старого Оскола (местный институт входит в состав "МИСиС"), Тамбовского госуниверситета имени Г. Державина и Рязанского агротехнологического университета имени П. Костычева.
За два года реализации проекта получены и исследованы экспериментальные образцы нанопорошков, проведены полевые испытания на площадках Белгородского аграрного университета имени В. Горина и Белгородского федерального аграрного научного центра РАН.
"Они подтвердили эффективность применения препаратов: повышение урожайности основных агрокультур на 15 процентов", - отметил заместитель директора по науке и инновациям Старооскольского технологического института НИТУ "МИСиС" Алексей Кожухов.
Ученые собрали два модуля для тестирования и совершенствования своего продукта. Один служит для синтеза наноразмерных частиц переходных металлов, другой - для гомогенизации наночастиц металлов. На пилотном оборудовании получается полкило препарата в сутки. Но мощность планируют нарастить, чтобы к 2024 году иметь возможность выпускать наноудобрение в промышленных масштабах. Разрабатывается соответствующая технологическая документация. Образцы нанопрепаратов изучают в аккредитованных лабораториях.
Производство удобрений нового поколения запустят в Белгородской области на базе научно-образовательного центра мирового уровня "Инновационные решения в АПК". Он также работает в структуре "МИСиС", объединяя потенциал ведущих региональных вузов, научно-исследовательских организаций и предприятий сельскохозяйственного профиля.
В ближайшее время деятельность научно-образовательного центра будет расширена благодаря кооперации с учеными из Воронежской и Липецкой областей. Соглашение о сотрудничестве на период до 2025 года подписали в рамках Петербургского международного экономического форума губернаторы четырех регионов Черноземья и Рязанщины. Предполагается, что это поможет ускорить развитие и внедрение наукоемких технологий, обмен научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими разработками, взаимодействие с иностранными партнерами и инвесторами.
Стимуляторы роста для зерновых - не единственное наноудобрение, разработанное совместными усилиями вузовских ученых из Москвы и Черноземья. Не так давно "МИСиС", Воронежский лесотехнический университет и Державинский университет в Тамбове сообщили о создании инновационных витаминов для деревьев, выращиваемых in vitro. Саженцы в пробирках получают методом клонирования, чтобы массово заготавливать качественный материал для лесовосстановления. Особенность процесса в том, что таким деревцам на первых порах нужна стерильная среда. Чтобы в пробирках было чисто, приходится применять антибиотики и мириться с их побочными эффектами. Антибактериальные препараты токсичны - это может угнетать развитие растений. Кроме того, вредные микроорганизмы легко мутируют и адаптируются к лекарствам. Ученые создали альтернативное средство на основе наночастиц оксида меди. Оно не только борется с плесневыми грибками без вреда для саженцев, но и стимулирует выработку в клонах генов стрессоустойчивости.