Дальневосточные ученые определили оптимальные условия выращивания полезных растений

Физики и биологи из Института автоматики и процессов управления ДВО РАН и ФНЦ Биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН определили оптимальные условия для выращивания двух культур — базилика и мертензии приморской, при которых одновременно достигается быстрый рост растений и повышенное содержание в них полезных соединений.
Базилик душистый (Ocimum basilicum L.), помимо гастрономического применения, потенциально может использоваться для профилактики инсульта, а недавно были обнаружены его противораковые свойства. Культура мертензии приморской (Mertensia maritima L. Gray.), полученная в ФНЦ Биоразнообразия — продуцент розмариновой кислоты, которая улучшает когнитивные функции и может предотвращать развитие болезни Альцгеймера.
Исследователи рассмотрели влияние сочетания состава почвы и условий освещения на рост и биохимические характеристики растений. Было установлено, что использование красного света в сочетании с одним из удобрений значительно увеличивает биосинтез ключевых соединений. Также ученые исследовали воздействие монохроматического синего, красного и зеленого света на клеточные культуры.
«В ходе эксперимента мы использовали светодиодные лампы с интенсивностью 300 мкмоль м−2с−1, которые излучали теплый белый, зеленый, красный и комбинацию синего с красным света. Растения выращивались в различных условиях освещения на почве с добавлением удобрений. <…> Интересно, что использование красного и комбинации синего с красным света привело к двукратному увеличению выработки розмариновой кислоты и антоцианов. Однако максимальная продуктивность этих веществ наблюдалась при использовании только красного света и одного из удобрений, причем их содержание было более чем в восемь раз выше, чем у необработанных растений. На содержание розмариновой кислоты в культуре мертензии положительный эффект оказали как красный, так и зеленый свет с интенсивностью 300 мкмоль м−2с−1, при этом эффект зеленого света обеспечивал увеличение содержания розмариновой кислоты в три раза», — рассказала один из авторов исследований заведующая лабораторией фундаментальной и прикладной биофотоники ИАПУ ДВО РАН, кандидат биологических наук Галина Веремейчик.
Ученые продемонстрировали, что проблему снижения биоактивных веществ в растениях при активизации их роста за счет добавок удобрений можно решить путем корректировки параметров освещения. Использование света может также повысить продуктивность культур растений — продуцентов фармакологических соединений.
Работы выполнены в рамках госзадания и за счет гранта Минобрнауки России на реализацию крупных научных проектов по приоритетным направлениям научно-технологического развития.