Портал AgroXXI.ru ознакомился с исследованием ученых из Университета Гвадалахары, Мексика, которые сообщают: зеленые водоросли, такие как виды Ulva, являются возобновляемым морским ресурсом, поскольку они могут расти в больших количествах при определенных условиях окружающей среды. В частности, было замечено, что ульва охной (Ulva ohnoi) накапливает большое количество биомассы, образуя зеленые приливы, что делает этот вид Ulva привлекательным морским ресурсом.
Действительно, U. ohnoi предлагает простой и экономически эффективный способ получения новых и натуральных стимуляторов роста растений. Кроме того, растущий коммерческий интерес к выращиванию U. ohnoi отражает их потенциал для достижения высокой биомассы, высокой производительности на единицу площади и богатства биологически активными соединениями.
Органическим томатам и устойчивым помидорам нужны биостимуляторы
В ряде исследований было обнаружено, что экстракты морских водорослей из Ulva spp. положительно влияют на морфологические и биохимические параметры роста растений, включая прорастание и рост, а также содержание хлорофилла, каротиноидов, сахара, белка и липидов, причем эти улучшения приписываются наличию гормонов, минералов, углеводов и бетаинов в экстрактах. Экстракты зеленых морских водорослей также повышали соле- и засухоустойчивость растений.
В Повестке дня в области устойчивого развития на период до 2030 года Организация Объединенных Наций предложила достичь глобальной продовольственной безопасности путем обеспечения доступа к достаточному количеству продовольствия с надлежащим питательным качеством для поддержания и улучшения здоровья человека.
Томат является одним из наиболее часто потребляемых овощей во всем мире, и ежегодно производится около 180 миллионов тонн свежих томатов.
В Мексике особенно популярен сорт Рио-Фуэго «Río Fuego» - среднеранний детерминантного типа. Эти томаты с компактной привычкой роста высаживаются в домашних огородах и коммерческом сельском хозяйстве. Сорт устойчив к распространенным заболеваниям, хорошо адаптируется к различным условиям роста и демонстрирует заметный производственный потенциал. Плоды томатов этого сорта характеризуются как твердые, мясистые, среднего размера, темно-красного цвета и удлиненной формы, они также показывают хорошую транспортабельность.
Помимо приятного вкуса и низкой кислотности, томаты являются функциональными продуктами питания, учитывая медицинские данные об их способности снижать риск некоторых видов рака.
Более того, питательные и функциональные соединения (например, белки, минералы, витамины, пищевые волокна, сахара, фитоалексины, гликоалкалоиды, каротиноиды и фенольные соединения), обнаруженные в томатах, очень полезны для здоровья человека. В частности, плоды томатов являются богатыми источниками мощных природных антиоксидантов, включая аскорбиновую кислоту, ликопин, β-каротин и полифенолы. Поэтому частое употребление томатов и продуктов на основе томатов может значительно улучшить потребление этих полезных нутрицевтических соединений.
Во всем мире органическое производство томатов и других овощей увеличивается примерно на 9% в год.
Однако внедрение устойчивых методов ведения сельского хозяйства, способствующих продовольственной безопасности и минимизирующих вредные последствия использования высокотоксичных агрохимикатов и их остатков для производства органических томатов, требует значительных инвестиций.
С этой целью органические материалы, полученные из местного, биоразлагаемого и экологически чистого сырья, предлагают многообещающие альтернативы чрезмерному использованию синтетических химических продуктов в садоводстве. При выращивании томатов применение биостимуляторов из морских водорослей является устойчивым подходом к улучшению питательных и функциональных характеристик получаемых плодов, что приобретает все большую значимость.
Помидоры и зеленые морские водоросли: эксперимент и результаты
Продукты на основе морских водорослей все чаще используются в растениеводстве из-за широкого спектра биоактивных соединений, которые являются результатом уникальных и разнообразных экологических условий, в которых развивались морские водоросли.
Некоторые исследования показали, что углеводы составляют основной компонент (%) сухой биомассы морских водорослей, за которыми следуют минералы, белки, липиды, регуляторы роста растений и вторичные метаболиты, которые присутствуют в гораздо меньших количествах. Эти компоненты влияют на метаболизм и физиологию растений, зависят от основных элементов в почве и повышают продуктивность томатных растений.
Кроме того, было показано, что компоненты, содержащиеся в морских водорослях и их производных, улучшают урожайность плодов, твердость, вкус, внешний вид, а также содержание питательных и диетических антиоксидантов, хотя эти преимущества могут различаться в зависимости от генотипа и условий выращивания.
В этом контексте учеными Университета Гвадалахары был проведен эксперимент в теплице для изучения влияния применения зеленых морских водорослей Ulva ohnoi (в виде суспензии морских водорослей (SWS) или экстракта морских водорослей (SWE)) на урожайность, размер, форму и питательные качества (т. е. приблизительный состав и содержание антиоксидантов в рационе) плодов томата сорта Рио-Фуэго.
Всего посадили 36 растений томата по отдельности и организовали в три экспериментальные группы: SWS (растения, орошаемые 250 мл суспензии морских водорослей [2,0%]), SWE (растения с подачей 250 мл экстракта морских водорослей [0,2%]) и контроль (растения, орошаемые водой). Каждая обработка включала три повторения.
SWS или SWE наносили непосредственно на субстрат через неделю после пересадки (6 применений SWS с интервалом в 15 дней или 12 применений SWE с интервалом в 7 дней) и продолжали до одной недели до первого сбора урожая. Тепличный эксперимент проводился до фазы сбора урожая (от 91 до 121 дня).
Собранные плоды (66%) с обработанных SWS растений были получены на самых ранних стадиях сбора урожая. Напротив, плоды, собранные с обработанных SWE растений (82%) и контрольных растений (77%) были получены на поздних и очень поздних стадиях сбора урожая.
Примечательно, что применение SWS значительно увеличило количество собранных плодов с растения, средний вес плодов, урожайность (кг/растение), количество семян с плода и размер плодов.
Кроме того, плоды томатов с растений, обработанных SWS или SWE, показали более высокий процент белка, жира, сырой клетчатки, сухого вещества и общего количества растворимых сухих веществ, а также более низкую кислотность и сниженное общее содержание углеводов по сравнению с контролем.
Антиоксидантные метаболиты в томатах, включая ликопин, β-каротин, флавоноиды и фенольные кислоты, увеличились после применения SWS и SWE, в то время как содержание антоцианов и аскорбиновой кислоты увеличилось только в обработанных SWS растениях.
Эти результаты показывают, что обе формы применения U. ohnoi оказывают биостимулирующее действие на томат. В частности, использование SWS демонстрирует большой потенциал в качестве стратегии повышения урожайности и качества томатов в устойчивых и органических системах овощеводства.
«Следует отметить, что биомасса U. ohnoi, полученная из наземных прудов коммерческих систем выращивания, не содержит тяжелых металлов. Следовательно, SWS и SWE, используемые в настоящем исследовании, могут использоваться в качестве биостимуляторов без риска внесения тяжелых металлов, что позволяет фермерам повысить рост и производительность томатных растений, одновременно способствуя производству высококачественных плодов. Кроме того, применение SWS или SWE не приведет к загрязнению водных источников вблизи сельскохозяйственных угодий, включая реки и грунтовые воды, и не нарушит экосистемы океана, вызывая эвтрофикацию, которая часто связана с современными методами ведения сельского хозяйства. Поэтому, чтобы продвинуть наше понимание этих взаимосвязей, необходимо провести более подробные эксперименты для оценки сырых морских водорослей и приготовления биостимуляторов, полученных из морских водорослей, для снижения концентрации тяжелых металлов после нагревания различными методами (например, автоклавирование, микроволновая печь и водяная баня) и их воздействия на сельскохозяйственные культуры. Эти результаты позволят нам расширить наши знания о биостимулирующем потенциале морских водорослей и продвинуть разработку экологически чистых подходов для устойчивого сельского хозяйства», - заключили авторы исследования.
По статье группы авторов (Адриан Алехандро Эспиноса-Антон, Розальба Мирейя Эрнандес-Эррера, Сандра Фабиола Веласко-Рамирес, Ана Кристина Рамирес-Ангиано, Эдуардо Сальседо-Перес), опубликованной в журнале Agriculture 2025 на портале www.mdpi.com.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.
