На почве и воде с такими наночастицами ячмень медленно растет и вообще чувствует себя неважно.

В ближайшие несколько лет производство наночастиц оксида меди в мире увеличится до двух миллионов тонн в год – их, например, добавляют в краски и антибактериальные средства. Какая-то часть наночастиц обязательно окажется в природной среде. Поэтому необходимо точно знать, как они влияют на растения и людей.

Ячмень. (Фото: Kurt Knock / Flickr.com) 

За несколько лет накопилось достаточно доказательств того, что загрязнение почвы или воды нанопорошками может плохо сказываться на росте пшеницы и кукурузы, которые из-за них растут медленнее и накапливают соединения меди. В Южном федеральном университете совместно с Ереванским госуниверситетом в лабораторных условиях впервые протестировали влияние частиц на другую сельскохозяйственную культуру – яровой ячмень. Биологи проращивали семена ячменя в чашках Петри с дистиллированной водой, в которую добавляли наночастицы размером 30–50 нанометров. Концентрацию наночастиц подбирали такой, чтобы она совпадала с уровнем загрязнения почвы и воды вокруг некоторых российских мегаполисов с развитой промышленностью.

У росших в загрязненной воде проростков корнях содержание меди оказалось в 5,7 раза, а в листьях – в 6,4 раза выше, чем у контрольных растений. Корни и листья у «медного» ячменя были по размеру меньше, чем у того, который находился в чистой воде. В. За месяц «вершки» отстали в росте на 10%, а «корешки» почти на 35%. На листьях находившихся в загрязненной воде растений уменьшалось количество устьиц – специальных отверстий в эпидермисе, через которые испаряется влага. Корни тоже выглядели иначе, чем у «чистого» ячменя: на них уменьшилось количество волосков. Кроме того, наночастицы повлияли на строение клеточных компонентов – пластид и митохондрий, поясняют авторы исследования в Science of The Total Environment.

Пока остается неясным, какие именно процессы нарушают наночастицы внутри растений и как они действуют по сравнению с другими соединениями меди. Тут стоит напомнить, что наночастицы могут быть и весьма полезны для растений: так, недавно мы писали о частицах оксида кремния, которые улучшают синтез хлорофилла.