Профессор Кыргызского национального университета Дмитрий Михайлов в составе международной группы ученых исследовал применение малых доз мелатонина для повышения устойчивости огурцов к резкому похолоданию. Наиболее эффективная концентрация увеличила длину стеблей на 17.9%, площадь листьев — на 12.1% по сравнению с необработанными растениями в условиях холодового стресса.

Исследование опубликовано 7 сентября в научном журнале Agronomy. Помимо Михайлова, в работе участвовали специалисты МГУ имени Ломоносова и Всероссийского научно-исследовательского института агрохимии имени Д. Н. Прянишникова.

Ученые изучили, способен ли мелатонин в небольших концентрациях повысить устойчивость огурцов к холодовому стрессу. Это вещество естественным образом присутствует в растениях и участвует в их реакции на неблагоприятные условия.

Для эксперимента использовали огурцы сорта «Кураж F1». Семена предварительно замачивали в растворах мелатонина концентрацией 0.1, 1 и 10 мг на литр, после чего растения дважды обрабатывали теми же растворами по листьям. Затем рассаду подвергали контролируемому холодовому стрессу.

Наиболее выраженный эффект ученые получили при концентрации 1 мг на литр. По сравнению с необработанной контрольной группой:

• длина стеблей увеличилась на 17.9%;
• площадь листьев — на 12.1%;
• надземная биомасса — до 14.7%;
• содержание водорастворимых углеводов — на 33.3%;
• показатель повреждения клеточных мембран снизился до 17.2%.

Кроме того, обработка помогла сохранить устойчивость фотосинтетического аппарата растений. При концентрации 1 мг на литр содержание термостабильного хлорофилла a оказалось на 33%, а хлорофилла b — на 97.4% выше, чем у контрольных растений.

Рост содержания растворимых углеводов и других защитных соединений, по мнению исследователей, помогает клеткам лучше переносить низкие температуры.

«Мы специально взяли микродозы — то, что реально применимо в поле, недорого и вписывается в органическое земледелие», — прокомментировал один из авторов исследования, профессор КНУ Дмитрий Михайлов.

При этом результаты пока получены в контролируемых лабораторных условиях. Авторы отмечают, что следующий этап исследований должен включать полевые испытания на разных сортах огурцов и в разные сезоны.

Ученые рассматривают применение малых доз мелатонина как потенциальный способ повысить устойчивость теплолюбивых культур к резким весенним похолоданиям, однако практическую эффективность метода в открытом грунте еще предстоит подтвердить.