南乌拉尔国立大学的科学家参加了3月4日至5日在车里雅宾斯克举行的惭础碍2026跨区域农业产业大会。
经济与技术科学研究所副教授奥尔加·拉科娃发表了题为“基于纳米氧化锌的种子纳米浸种和叶面肥：提高抗逆性和产量的革命性进展（以豌豆和小麦为例）”的论文。该论文在“高科技作物生产：育种、种子生产、植物保护和营养创新综述”农学分会场上发表。
此次大会首次向科学界展示了利用纳米材料进行播前种子处理和施肥的实验室研究初步成果。
这项研究由生态与化学工程系开展。研究团队成员包括贰罢-332研究组的学生：谢苗·杰明、达莉娅·利普希娜、伊娃·彼得罗娃和贰罢-182硕士生研究组组长阿尔乔姆·乌加耶夫，以及副教授奥尔加·拉科娃和环境安全硕士项目负责人塔季扬娜·克鲁普诺娃。
“耕地酸化以及由于氮、磷、钾和微量元素含量降低导致的土壤肥力下降，是俄罗斯面临的一个紧迫问题，”奥尔加·拉科娃说道。以下数据在会议上公布。总体而言，俄罗斯酸性土壤占耕地总面积的35%，而在车里雅宾斯克州，这一比例高达50%。每吨农产物会从土壤中带走47克锌和120克铁。另一个问题是化肥使用量低。尽管农业部对使用化肥的农民提供补贴，补偿其约一半的成本，但车里雅宾斯克州在各经济实体化肥使用量方面仍然排名倒数第二。这会带来什么后果？化肥使用量低会导致土壤养分流失和失衡。这种耕作方式是不可持续的。然而，使用传统化肥也会带来其他问题。例如，磷通常以可溶性磷肥（如过磷酸钙、磷酸二铵）的形式施用。然而，这些传统肥料会迅速释放磷，导致大多数植物无法吸收。肥料中的大部分磷很快就会被植物结合。土壤中可溶性磷酸根离子会转化为植物无法吸收的形式（在钙质土壤中与钙结合，在酸性土壤中与铁和铝的氧化物结合），从而显着降低植物的吸收效率。通常，作物在第一季仅吸收施用磷肥的15-30%，大部分磷肥会留在土壤中，无法被植物利用。此外，肥料中过量的磷会通过淋溶或径流进入水体，导致水体富营养化（磷含量过高引发藻类大量繁殖），从而危害环境。而且，许多用作肥料的矿物质都是不可再生资源。这些问题导致资源利用效率低下，并威胁可持续发展。
一种解决方案是使用纳米肥料。由于纳米尺寸，纳米肥料具有较大的表面积，从而提高了其溶解度和养分释放速率。与快速溶解导致养分大量流失的传统肥料不同，纳米肥料能够缓慢释放有益元素，减少养分流失，确保养分持续有效。由于颗粒尺寸小，它们更容易被植物吸收并渗透到植物组织中（无论是叶面喷施还是通过增强根系吸收），从而提高养分利用效率。
“在会议上，有人问我们塞尔维亚是否也在进行类似的研究。答案是肯定的，而且不仅在其他国家，例如中国和美国，也有类似的研究。但在俄罗斯，只有少数研究团队在从事纳米肥料的研究。然而，为了保障粮食安全，我们迫切需要能够确保农业技术领域技术领先地位和自主性的科学发展。此外，我们研究的全球创新之处在于：首先，我们正在开展纳米颗粒对植物作用的生物学机制的基础实验室研究，而这一机制目前尚不明确。其次，我们与项目工业合作伙伴车里雅宾斯克化工厂联合开展的研究表明，可以利用他们的氧化锌作为微纳米肥料，”奥尔加·拉科娃说道。
该研究团队目前已提交专利申请。