Полвека назад «зелёная революция» спасла мир от голода: новые сорта и азотные удобрения позволили резко увеличить урожайность. Но сегодня эта система даёт сбои. Производство удобрений выбрасывает огромные объёмы парниковых газов, их применение приводит к загрязнению рек и морей, а значительная часть азота попросту теряется.
Для риса, главной зерновой культуры на планете, ситуация особенно драматична: растения усваивают лишь около 30% внесённого азота, а всё остальное смывается водой или превращается в метан, аммиак и закись азота, усиливая глобальное потепление.
«Все понимают, что нужно повысить эффективность использования азота. Вопрос в том, как это сделать», — отмечает Баошань Син (Baoshan Xing), профессор экологии почв и директор Школы сельского хозяйства Стокбриджа Массачусетского университета (University of Massachusetts).
Ответ — в крошечном минерале
Команда исследователей из Массачусетского университета и Цзяннаньского университета (Jiangnan University) показала: опрыскивание риса раствором наночастиц селена способно кардинально изменить картину.
Метод прост: дроны распыляют по листьям и стеблям растений суспензию наноселена. Результаты впечатляют:
- +40% к фотосинтезу;
- рост эффективности использования азота с 30 до 48,3%;
- снижение выбросов аммиака и закиси азота на 18,8–45,6%;
- экономическая выгода: +38,2% дохода на тонну риса;
- более высокий урожай и зерно с повышенным содержанием белка, аминокислот и самого селена.
Как это работает
Селен стимулирует фотосинтез. Больше фотосинтеза — больше углекислого газа превращается в углеводы. Углеводы питают корни, а те выделяют органические соединения, которые «кормят» полезные микроорганизмы в почве. Эти микробы помогают растению активнее поглощать азот.
В результате фермеры могут сократить внесение удобрений на треть, не теряя урожай, а выигрывая в его качестве.
Почему это важно
Рис занимает 15–20% мирового потребления азотных удобрений. Даже частичный переход на технологию с наноселеном позволит сократить выбросы парниковых газов и спасти миллиарды долларов, одновременно сделав питание более полноценным.
Чуаньси Ван (Chuanxi Wang) и Чжэньюй Ван (Zhenyu Wang), соавторы исследования из Цзяннаньского университета, уверены:
«Эта технология может стать новым этапом после “зелёной революции” — шагом к устойчивому земледелию XXI века».
👉 Итог: крошечный минерал в масштабе наночастиц способен решить сразу три задачи — повысить урожай, сделать еду питательнее и снизить нагрузку на климат. Возможно, именно так будет выглядеть новая революция в сельском хозяйстве.
- Chuanxi Wang, Bingxu Cheng, Zhenggao Xiao, Yahui Ji, Jiangshan Zhang, Rongxin Zhou, Xian-Zheng Yuan, Melanie Kah, Zhenyu Wang, Baoshan Xing. Nanotechnology-driven coordination of shoot–root systems enhances rice nitrogen use efficiency. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2025; 122 (39) DOI: 10.1073/pnas.2508456122
