Биостимулятор из ряски подтвердил эффективность при опрыскивании помидоров

Среди видов, которые можно использовать для получения растительных экстрактов с биоактивными свойствами и повышения пользы для сельскохозяйственных культур, ряска вызывает всё больший интерес у учёных для производства биостимуляторов.

Биостимуляторы могут использоваться как для овощных, так и для зерновых культур, и на сегодняшний день исследования всё чаще сосредотачиваются на новых биостимуляторах, полученных из растений, таких как простые экстракты. Фактически, в тех случаях, когда они богаты биологически активными соединениями, они могут эффективно способствовать росту и улучшению характеристик сельскохозяйственных культур, к которым они применяются.

Более того, если эти биостимуляторы можно будет получить из непищевых и инвазивных видов растений, это решение станет актуальным, дешёвым и разумным и будет соответствовать основным концепциям экономики замкнутого цикла.

Ряску считают инвазивным видом из-за её быстрой скорости роста и высокой способности адаптироваться к различным климатическим условиям и неблагоприятной водной среде. Ряску успешно использовали в целях фиторемедиации, такой как очистка сточных вод, поскольку этот вид может удалять и биоаккумулировать загрязняющие вещества.

Недавние исследования показали, что ряска производит множество вторичных метаболитов с биологически активными свойствами, особенно глюкозинолаты и фенолы. Метаболомические исследования, проведённые авторами этого исследования, показали, что это водное растение обладает широким спектром биологически активных веществ.

Среди них следует упомянуть соединения, включающие фенолы, глюкозинолаты, флавоноиды и вещества с антиоксидантными свойствами и защитным действием, поскольку они коррелируют с биостимулирующими свойствами. Например, глюкозинолаты, широко изученные на других видах, таких как Brassicaceae, могут оказывать защитное действие на растения от физических повреждений, таких как раны, повреждения, вызванные атаками вредителей и даже абиотическими стрессорами (высокие температуры, солёность и ультрафиолет).

Несмотря на интересные свойства ряски и её богатство биологически активными соединениями, лишь немногие исследования изучали её биостимулирующий потенциал на сельскохозяйственных культурах, за исключением некоторых недавних исследований на оливковых культурах и кукурузе. Что касается овощных культур, то в литературе нет никаких упоминаний о биостимулирующем влиянии ряски на эти культуры.

Чтобы восполнить пробел, настоящая работа была направлена на оценку воздействия водного экстракта ряски малой Lemna minor L., самого распространённого вида в водоёмах, на томаты. В частности, экстракт LE применяли методом внекорневого опрыскивания томата, который был выбран потому, что эта культура является одной из наиболее важных и распространённых во всём мире.

Затем на растениях томата, обработанных LE, исследованы фотосинтетический механизм и конкретные аспекты, такие как функциональность фотосистемы, развитие воздушной и корневой биомассы, содержание пигментов и некоторые основные классы антиоксидантов. Всё это предпринято для того, чтобы выяснить какое-либо благотворное влияние экстракта на рассматриваемую овощную культуру.

Ряску выращивали в ростовой камере в полиэтиленовых лотках при температуре 24 ± 2 °C, фотопериоде 8 часов света и 16 часов темноты, обновляя питательную среду каждые две недели.

Биоактивные соединения ряски смогли улучшить развитие растений за счёт оптимизации конкретных аспектов фотосинтетического механизма, повышения его эффективности в захвате света и модуляции переноса электронов и протонов в хлоропластах. Также отмечено, что доза LE 0,5% увеличила концентрацию флавоноидов.

Это актуально, поскольку данные молекулы играют молекулярную регуляторную роль в клетке и участвуют в защитном ответе на биотические и абиотические стрессы, а также в акклиматизации растений. Кроме того, растёт интерес к увеличению содержания этих биомолекул в сельскохозяйственных культурах, учитывая их защитное действие на здоровье человека.

Флавоноиды могут оказывать множество преимуществ, поскольку они могут проявлять антиоксидантные, противовоспалительные, противораковые и противовирусные свойства, а также нейропротекторное и кардиопротекторное действие.

Результаты показали, что все концентрации LE способствовали существенному улучшению обработанных образцов томатов, но 0,5% производит наилучший эффект воздействия на урожай. Это исследование продемонстрировало, как можно использовать такие природные ресурсы, как ряска, с удобным применением в сельском хозяйстве для повышения продуктивности систем земледелия, делая их более устойчивыми.