Коллоидное серебро инструкция по применению для растений

Физические и химические свойства

Коллоидное серебро – многофазная, гетерогенная система, состоящая из частиц серебра размером от 1 до 100 нм, и воды^[1]. Молекулярная масса: 107,86800^[6].

Физические и химические свойства серебра подробно описаны в статье «Серебро».

Cсвойства данного металла позволяют рассматривать его применительно к живым организмам, как микроэлемент:

• необходимый для нормального функционирования внутренних органов и систем организмов;
• способствующий повышению иммунитета;
• ингибирующий развитие патогенных микроорганизмов^[1].

Физико-химические свойства коллоидного серебра определяются следующими факторами:

• агрегативной и седиментарной устойчивостью наночастиц серебра;
• возможностью окисления кислородом воздуха;
• исходной концентрацией ионов серебра в растворе^[4].

Размеры тонкодисперсных наночастиц серебра, полученных различными методами, варьируют в пределах от 3 до 100 нм. Физические свойства частиц серебра в нанодиапазоне несколько отличаются от свойств серебра. В частности, уменьшение размеров частиц приводит к снижению значения температуры плавления. Наночастицы серебра обладают большей площадью поверхности. Это увеличивает контакт частиц с бактериями и вирусами, что улучшает бактерицидное действие серебра, адсорбцию клеткой, а так же транспортировку через клеточную мембрану^[4].

Цвет коллоидного серебра зависит от его качества. По мере увеличения размеров каждой частицы серебра, цвет суспензии меняется от желтого (максимально хорошее качество) через коричневый, красный и серый до черного (самое низкое качество). Возрастающий размер частиц отражает пропорциональное снижение качества коллоидного серебра. Отмечается, что коллоидное серебро, изготовляемое с применением электроколлоидного метода по цвету, отличается от коллоида, приготовленного методом дробления или химическим методом. Цвет коллоидного серебра зависит и от его концентрации, наличия стабилизаторов и прочих микроэлементов. Идеальное коллоидное серебро практически бесцветно или имеет слегка желтоватый оттенок^[1].

Действие на вредные организмы

Коллоидное серебро обладает бактерицидным, бактериостатическим, противовирусным, противогрибковым и антисептическим действием по отношению к более пяти сотням патогенных микроорганизмов, вирусов и дрожжевых грибов. По силе действия оно превышает пенициллин, биомицин и другие антибиотики. Эффект уничтожения бактерий препаратами серебра в 1500 раз выше, чем фенолом в равной концентрации и в 3,5 раза выше, чем у сулемы. Активность препаратов прямо пропорционально концентрации ионов и наночастиц Ag⁺ в растворе^[4].

Существует ряд теорий (ферментативные, адсорбционные, мутагенные, электростатические) объясняющие механизм действия серебра на бактериальную клетку. Наиболее распространена адсорбционная теория. Исходя из нее, бактериальная клетка теряет жизнеспособность в результате воздействия ионов серебра в связи с взаимодействием электростатических сил, возникающих между отрицательно заряженной клеточной мембраной и положительно заряженными ионами Ag⁺ при адсорбции их бактериальной клеткой^[4].

Ионы серебра адсорбируются бактериальной мембраной, реагируют с клеточной мембраной клетки, а точнее с составляющими ее и обеспечивающими прочность и структурно-функциональные свойства бактериальными белками (пептогликанами). В этом процессе ионы серебра взаимодействуют с карбоксильными группами и аминогруппами пептидогликанов, формируют металлопротеиновые комплексы. Это изменяет структуру и устойчивости данных белков и лишает их способности транспортировать кислород внутрь бактериальной клетки, что в итоге приводит к кислородному голоданию и гибели микроорганизма. Аналогично коллоидное серебро воздействует и на дыхательные ферменты микроорганизмов. Ионы серебра встраиваются в реакционные центры ферментов и изменяют их^[4].

На клетки млекопитающих ионы серебра не оказывают ингибирующего действия, поскольку в состав мембраны этих клеток не входят пептогликаны^[4].

В механизме ингибирующего воздействия ионов серебра на микробные клетки также играют роль:

• биохимические реакции, катализируемые ионами серебра, а именно окисление цитоплазмы бактерий с ее последующим разрушением в присутствии серебра;
• нарушение структурно-функциональных свойств ферментов, содержащих ионы SH^—, NH^2- и СООН-группы, взаимодействующие с ионами серебра;
• нарушение осмотического давления клетки в результате взаимодействия ионов Ag+ с цитоплазмой;
• ингибирование ионами серебра трансмембранного транспорта ионов Nа⁺ и Cа²⁺;
• мутагенные свойства ионов серебра, а именно образовании металлокомплексов нуклеиновых кислот с серебром или ионами других тяжелых металлов, в частности золота, в результате чего нарушается пространственная структура ДНК и способность бактерии к делению^[4].

Действие на растения

Механизм ростостимулирующего действия коллоидного серебра является сложным и многофакторным процессом^[3].

Один из главных его факторов – селективное ингибирующее действие на Cu(I)-зависимые этиленовые рецепторы наповерхности клеток растения. В результате блокируется сигнал от гормона старения (этилена), что способствует продлению периода роста и развития растений^[3].

Кроме того, обработка серебром:

• способствует увеличению концентрации эндогенных ауксинов в тканях растения под воздействием ингибирующего действием серебра на отдельные ферменты, участвующие в окислительном метаболизме ауксинов, что приводит к стимуляции развития корневой системы;
• увеличивает всхожесть, энергию прорастания, способствует дружности всходов, активному развитию листового аппарата, корневой системы;
• растения проявляют повышенную устойчивость в стрессовых условиях, например в случае острого недостатка влаги;
• бобовые – радикально увеличивают количество клубеньков с азотофиксирующими бактериями;
• увеличивается фотосинтетическая активность листьев; быстрее осуществляется выход из «гербицидной ямы» – стресса вызванного гербицидными обработками^[3].

Применение

Коллоидное серебро используется в различных сферах промышленности с целью модификации традиционных и создания новых биоматериалов: наносорбентов, наполнителей, покрытий, дезинфицирующих и моющих средств, лекарственных препаратов^[4].

В сельском хозяйстве препараты из коллоидного серебра применяются для лечения и профилактики грибных и бактериальных инфекций, а также для стимуляции роста и развития растений^[3].

В частности, на территории России разрешен к применению препарат «Зерокс, ВКР» предназначенный для предпосадочной обработки клубней картофеля и обработки растений в период вегетации для профилактики и лечения ризоктониоза, фузариоза, бактериальных гнилей, фитофтороза, альтернариоза картофеля^[2].

Зеребра Агро, ВР (действующие вещества коллоидное серебро и полигексаметиленбигуанид гидрохлорида) – разрешен к применению в качестве регулятора роста растений для повышения иммунитета к болезням и неблагоприятным факторам среды, повышения урожайности, улучшения качества продукции на широком спектре культур^[2].

Токсикологические свойства и характеристики

Коллоидное серебро при применении в рекомендуемых нормах безопасно для растений, человека, млекопитающих, насекомых, рыб^[1].

Класс опасности

• 3 – для человека;
• 3 – для пчел^[2].

Допуски по применению

Препараты с действующим веществом «коллоидное серебро», как и прочие пестициды, запрещены к применению в границах водоохранных зон водных объектов^[2].

Получение

Существует множество методов получения коллоидных наноразмерных частиц серебра:

• криохимический синтез;
• криохимическое восстановление;
• вакуумное испарение;
• применение импульсных лазеров;
• химического восстановления^[4].

Последний, метод химического восстановления, наиболее распространен. Есть несколько путей получения наночастиц серебра:

• путем химического восстановления азотнокислого серебра боргидридом натрия в присутствии четвертичных солей дисульфида аммония;
• за счет восстановления его солей водородом, гидразином и боргидридами в присутствии поверхностно-активных веществ, например, додецелсульфата натрия и др^[4].

Размеры наночастиц серебра в коллоидной системе зависят от метода получения:

• 2–7 нм – электролитический способ (пропускание постоянного электрического тока через помещенный в воду серебряный или серебряно-медный электрод (анод) в апротонном растворителе тетрабутиламмония бромида в ацетонитриле;
• 3–4 нм – биохимические и биотехнологические подхододы в стабилизированных водных растворах нитрата серебра (AgNO₃) с использованием в качестве стабилизаторов и восстановителей органических соединений смеси полипептидов (желатина), полученных при частичном гидролизе коллагена, глюкозы, декстрана либо продуктов гидролиза клеточных стенок микробов;
• 7 нм – фотохимическое восстановление нитрата серебра за счет облучения ртутной лампой в присутствии дендримеров;
• 20–50 нм – внеклеточное микробиологическое восстановление водных растворов нитрата серебра;
• 50–100 нм – биохимический метод, основанный на способности некоторых микроорганизмов и грибов при росте в присутствие ионов серебра продуцировать в цитоплазматическом пространстве плоские полиэдрические наночастицы серебра^[4].

История

Противомикробные свойства серебра известны человечеству с древних времен. Первое документальное упоминание о применении серебра в профилактике инфекционных заболеваний относится к V веку до нашей эры^[4].

В конце XIX столетия швейцарский ботаник К. Нагель установил, что причиной бактерицидного воздействия серебра на клетки микроорганизмов являются ионы Ag+^[4].

В начале 1900-х годов серебро получило нормативное одобрение как антибактериальный противомикробный агент^[1].

До 1938 года XX коллоидное серебро во многих странах прописывалось наравне с другими лекарственными препаратами как противомикробное средство для внутривенной и внутримышечной инъекции, полоскания горла, спринцевания, наружного средства, глазных капель. В работах ученых конца XIX начала XX века отмечается целесообразность и эффективность применения коллоидного серебра в медицинских целях. Широко распространения коллоидное серебро в это время не получило исключительно по причине сложности и дороговизны приготовления препаратов^[1].

Интерес к использованию коллоидного серебра возвращается в 70-х годах XX века^[1].

Биохимик доктор Маркграф при разработке в Вашингтонском университете нового средства от ожогов обратил внимание на положительные свойства нитрата серебра. Однако это соединение не отвечало предъявляемым требованиям, и в результате научных изысканий доктор Марграф предложил использовать в медицинских целях коллоидное серебро. Его работы были подтверждены более поздними исследованиями^[1].

В марте 1978 года Джим Поуэлл делал вывод, что «серебро является мощнейшим борцом с микробами»^[1].

Сегодня трудно назвать сферу, в которой ставится задача борьбы с микроорганизмами, где отсутствует разработанный антимикробный препарат с действующим веществом «коллоидное серебро»^[4].

Технология применения коллоидного серебра была разработана выпускниками химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова. Модификация и адаптация рецептуры препаратов под нужды отдельно взятых рынков ведется при участии специалистов ведущих научно-исследовательских центров Республики Корея, Чили, Мексики и других стран.

Технология применения коллоидного серебра была разработана в 2005 году и на данный момент защищена патентами в более чем 20 странах мира, включая США, ЕС, Китай, Японию, Южную Корею, Чили и других стран.

Уникальное действующее вещество — коллоидное серебро — было впервые зарегистрировано в сфере растениеводства командой в 2014 году.

На сегодняшний день препараты на основе разработанной специалистами химического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова технологии продвигаются в 37 странах мира под семью торговыми марками.

Механизм действия коллоидного серебра

В сравнении с другими активными веществами, использующимися в растениеводстве, серебро является новым в этой сфере применения. Наиболее интересным свойством серебра является бактерицидное действие против патогенов, грибов, патогенных микроорганизмов, которое известно химикам уже известно давно.

Однако, в растениеводстве такого массового использования серебро не получило. При изучении и проведенных исследованиях удалось выяснить, что активность серебра по отношению к растениям биоцидным, бактерицидным, фунгицидным действием, не исчерпывается. Так как помимо этих свойств, которые у серебра выражены сильнее, чем у какого-либо другого металла или химических элементов, есть масса интересных свойств.

Приобретенная в результате применения препаратов на основе коллоидного серебра системная устойчивость, будучи неспецифической ко многим патогенам или стрессам обуславливает эффективность препаратов при применении на широком спектре культурных растений и в разных климатических условиях.

Активные формы кислорода, являясь одним из главных факторов неспецифического иммунитета растений, помогают выработать приобретенную системную устойчивость, а также напрямую атакуют возбудителей бактериальных и грибных заболеваний.

Низкие нормы расхода, не приводящие к накоплению остаточных количеств действующих веществ в сколь-нибудь малых детектируемых концентрациях, и способность успешно защищать растения от болезней, даже не оказывая прямого бактерицидно-фунгицидного действия, делают использование препаратов на основе коллоидного серебра экологически безопасным и экономически обоснованным для получения высококачественного урожая без негативного воздействия на окружающую среду.

Коллоидное серебро увеличивает концентрацию ауксинов — гормонов роста в тканях растения за счет ингибирования ферментов, отвечающих за их окисление. Способствует формированию более развитой корневой системы и усиленному росту растения в целом. Важно понимать, что серебро никакого отношения к синтетическим ауксинам не имеет, но тем не менее оно ингибирует ферментную систему, окисляющую выработку ауксина в самом растении.

Помимо элиситорного действия коллоидное серебро оказывает мощное ростостимулирующее действие. Реализуется оно за счет двух механизмов. Один из них изучен лучше (механизм блокирования этиленовых рецепторов, замедляющий действие этилена в растении).

Для достижения синергетического эффекта продукты на основе коллоидного серебра могут сочетаться с современными системными фунгицидами, что позволяет на 60% снизить расход применяемых средств защиты растений при сохранении уровня качества сельскохозяйственной продукции.

Лаборатория и научная группа химического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова первая в мире вывела коллоидное серебро в качестве действующего вещества на растениеводческий рынок, активно изучила моменты, каким образом модификация поверхности частицы серебра может влиять на их активность, каким образом можно добиваться от дисперсий коллоидного серебра нужных ученым свойств для того, чтобы акцентировать то или иное его действие.

Стабилизированное коллоидное серебро — это не одно действующее вещество, это своеобразная «платформа», позволяющая за счет комплексного действия (ростстимулирующего, иммунизирующего, фунгицидного) создавать препараты, ориентированные на конкретные рынки, на конкретные задачи, в рамках которых в полной мере будет раскрываться потенциал веществ с широким комплексом действия.

Препаратам присвоен низший класс опасности по результатам экотоксикологических испытаний в CENTRO TOXICOLOGICO S.A.C. — CETOX (Южная Америка). Тестирование и токсикологические испытания проводились как в зарубежных лабораториях, так и в российских.

Коллоидное серебро:

• не раздражает кожу и слизистые оболочки;
• не обладает сенсибилизирующим эффектом;
• не обладает мутагенным и канцерогенным действием.

География продвижения препаратов на основе коллоидного серебра

Продажи препаратов на основе коллоидного серебра уже активно ведутся в десяти странах, в частности: в России, Южной Корее, Турции, Бразилии, Венесуэле, Чили, Эквадоре, Панаме, Никарагуа, Гондурасе.

Испытания препаратов, в которых основным действующим веществом является коллоидное серебро, проводятся в более чем двадцати странах, среди них: Китай, Казахстан, Украина, Беларусь, Сирия, Латвия, Литва, Польша, Мексика и другие.

В настоящее время присутствует общий тренд в мире, направленный на биологизацию и экологизацию сельского хозяйства. Спрос на продукцию с улучшенными характеристиками возрастает. Соответственно, препараты на основе коллоидного серебра полностью отвечают предъявляемым требованиям. Доказано минимальное воздействие на почвенную микробиоту. Многолетние опыты проводились в Кубанском государственном аграрном университете. Препараты на основе коллоидного вещества полностью безопасны для опылителей, червей и других полезных насекомых.

Агрохимикаты

Латинское название – Argentum – дано этому металлу в связи с его цветом и является производным от греческого «аргос», то есть «белый, блестящий». Русское название «серебро» происходит от слова «серп» и связано непосредственно с луной (серп луны). Блеск самородков серебра, окрашенных в светло-желтый цвет, похож на сияние ночного светила. Более того, в алхимии в качестве символа серебра используется знак луны.

Наиболее древние ювелирные серебряные изделия были обнаружены в захоронениях, относящихся ко второй эпохе Герзе, то есть 3900 – 3600 лет до нашей эры.

Серебряные самородки находят очень редко, гораздо реже золотых. Именно поэтомудо конца I тысячелетия до нашей эры серебро ценилось выше золота. Ситуацию изменило открытие способа выделения чистого серебра из свинцовых руд.

Благодаря ковкости и пластичности серебро широко применяется в ювелирном деле во всех странах мира. Высокая электро- и теплопроводность сделала этот материал незаменимым в технике. Химические соединения серебра разлагаются на свету, что используется в фотографии.

Современные исследования подтверждают широкий спектр противомикробного действия серебра, отмечают отсутствие устойчивости к нему у многих патогенных организмов, низкую токсичность и гипоаллергенность. Благодаря этим свойствам материал широко используется при создании медицинских препаратов антисептического, противовоспалительного и бактерицидного действия.

В последнее десятилетие активно изучается действие наночастиц серебра на рост и развитие растений. Многочисленные исследования подтверждают положительное воздействие элемента на ростовые процессы.

Физические и химические свойства

Серебро(Argentum) Ag– химический элемент побочной подгруппы первой группы периодической системы. Характеризуется ярко выраженным физиологическим воздействием на живые организмы, устойчивостью к воздействию кислорода воздуха в нормальных условиях. Атомный номер – 47. Атомная масса – 107,87.Плотность – 10,49 г/см3. Температура плавления – 960, 5°C. Температура кипения – 2210°C.

Серебро – белый, блестящий металл, в тонких пленках и проходящем свете – голубого цвета. На открытом воздухе, под действием сероводорода, серебро окисляется, покрываясь темным налетом сульфида серебра. Характеризуется наивысшей электро- и теплопроводностью среди прочих металлов периодической системы и лучшей отражательной способностью, в частности в инфракрасном и видимом свете. Растворимость серебра в воде – 0,04 мкг/л. В водных растворах ионы серебра образуют долго сохраняющие стабильность гидратированные ионы.

При повышении температуры и давления на поверхности серебра образуется одновалентный оксид серебра (Ag₂O). Суспензия этого соединения обладает антисептическими свойствами. При температуре 200°CAg₂ Oразлагается. Кроме указанного, устойчивым является и двухвалентный оксид серебра – AgO.

Серебро проявляет устойчивость к воздействию кислот. Разбавленная серная, соляная кислота и смесь концентрированной азотной и соляной кислот (царская водка) на него действия не оказывают в связи с образованием на поверхности металла защитной пленки из хлорида серебра (AgCl).

Хлорид серебра (AgCl) образуется в виде белого творожистого осадка нерастворимого в воде и кислотах при взаимодействии серебра с хлорид-ионами. На свету он постепенно темненнт и разлагается с выделением металлического серебра. Такими же свойствами обладают йодид и бромид серебра, но они имеют желтоватый цвет. Фторид серебра в воде растворяется.

Горячая концентрированная серная кислота (H₂SO₄) способна растворять серебро, образуя сульфат серебра(Ag₂SO₄).

Азотная кислота (HNO₃) растворяет серебро с образованием нитрата серебра (ляпис)–AgNO₃.Это бесцветные кристаллы хорошо растворимые в воде. Применяется ляпис в производстве фотоматериалов, в гальванотехнике, в медицине и растениеводстве.

Химические соединения серебра термодинамически малоустойчивы. При этом углерод-и азотосодержащие соединения одновалентного серебра разлагаются со взрывом.

Физические свойства важнейших минералов серебра

Таблица

Содержание в природе

Серебро – редкий металл, по среднему содержанию в земной коре находится на 69 месте среди остальных элементов периодической системы.

Его содержание по массе в земной 7х10 ^-6%, в морской воде – от 1,5х10^-8до 2,9х10^-7%, в пресной – 2,7х10^-8%.

Кларк серебра (среднее весовое содержание элемента в земной коре, породах, водах океанов, выраженное в процентах)равен 1х10^-5. Есть мнение, что эта цифра несколько завышена. По данным японских ученых в породах Японии установлено следующее содержание серебра (в %):

• в гранитах – 0,037х10^-4;
• в гранитоидах – 0,050х10^-4;
• в липаритах – 0,049х10^-4;
• андезитах – 0,080х10^-4;
• базальтах – 0,110х10^-4;
• габбро – 0,110х10^-4;
• ультроосновных породах – 0,600х10^-4;
• в среднем для пород Японии – 0,08 х10^-4.

По данным академика А. П. Виноградова содержание серебра в различных породах (в %) следующее:

• в магматических:

ультраосновных – 0,05х10^-4;

основных – 0,1х10^-4;

средних – 0,07х10^-4;

кислых – 0,05х10^-4;

• в осадочных:

в глинах, сланцах – 0,1х10^-4;

песчаниках – 0,44х10^-4;

карбонатных – 0,02х10^-4;

• в среднем по литосфере – 0,07х10^-4;
• в метеоритах-хондритах – 0,094х10⁵⁴;
• в железных метеоритах – 5х10^-4.

Как микроэлемент серебро входит в состав тканей животных организмов. Элемент накапливается в гипофизе, эндокринных железах, в эритроцитах, в веществах участвующих в строении глаз. В организме человека в среднем содержится 20 мкг серебра на 100г сухого вещества. Физиологическая норма содержания серебра – 20 – 40 мкг на 100 г сухого вещества.В телах животных содержание серебра составляет до 0,02 мг на 100 г воздушно-сухой ткани.Примеси его в растениях присутствуют всегда. При этом количество находится в прямой зависимости от содержания в почве. В суточном пищевом рационе взрослого человека обращается порядка 0,1 – 0,8 мг серебра.

Высокую биологическая активность серебра в животных организмах связывают с его участием в синтезе гормонов и ферментов. В зависимости от концентрации в водных растворах ионы серебра могут стимулировать или подавлять активность ряда ферментов. Под их влиянием интенсивность окислительного фосфорилирования в митохондриях головного мозга увеличивается почти в два раза, увеличивается содержание нуклеиновых кислот, что приводит к улучшению снабжения клеток головного мозга кислородом.Препараты коллоидного серебра оказывают стимулирующее воздействие на функции кроветворения.

Содержание серебра в различных соединениях

В настоящее время большую часть серебра получают из его соединений. Самая важная серебряная руда – аргенит (серебряный блеск). Одновременно в качестве примеси серебро обнаруживается во всех медных и свинцовых рудах. Именно из них получают до 80% всего добываемого серебра. В России этот металл добывают из серебряно-свинцовых руд Урала, Алтая, Северного Кавказа.

Известно более 60 серебосодержащих минералов, которые делятся на 6 групп:

самородное серебро, содержит 95 – 99% серебра с примесью золота, платины, меди и других металлов;

сплавы серебра золотом (электрум) – 20 – 28 % серебра;

простые сульфиды серебра (аргентит) – 87 % серебра;

теллуриды и селениды серебра – гессит (63%), науманит (73%);

антемониды и арсениды – дискразит (до 74%);

галогениды и сульфаты – кераргирит (75%);

сложные сульфиды (тиосоли) – пираргирит(60%), прустит (65%).

Содержание серебра в почвах

В ничтожном количестве серебро присутствует в почвах почти всегда.Однако, связывается оно только гуминовыми кислотами верхней части гумусовой толщи. В частности, согласно последним исследованиям, среднестатистическое содержание данного элемента в черноземе обыкновенном Южного Урала 0,79±0,14 мг/кг

Коллоидное серебро

Чистое серебро малорастворимо в воде. Ядовитость растворимых соединений серебра – факт общеизвестный. Тогда как все типы наночастиц серебра характеризуются низкой или нулевой токсичностью.

Проблему снабжения животных и растительных организмов необходимой дозой серебра в настоящее время решают с помощью коллоидных систем, содержащих наночастицы серебра. Данные о действии коллоидных наночастиц серебра на живые организмы, в том числе и растения весьма противоречивы. В целом это связано с недостаточной изученностью вопроса. Однако, в целом наука склоняется к положительному влиянию минимальных доз серебра на рост и развитие растений и животных, как и других микроэлементов.

Коллоидная система

Любая коллоидная система состоит из сверхмалых частиц находящихся во взвешенном состоянии в той или иной среде, например воде. Размер частиц в коллоиде составляет от 0,1 до 0,00 1 микрона. При размерах частиц менее 0,1 микрона – система будет представлять собой истинный раствор,при размерах более 100 нм –суспензию.

Коллоидная система обладает тремя свойствами:

1. Состоит из разнородных компонентов.
2. Является многофазной.
3. Частицы не растворяются в растворе или суспензии.

Физико-химические свойства коллоидного серебра

Физико-химические свойства коллоидных наночастиц серебра определяютсяих агрегативной и седиментационной(способностью противостоять силе тяжести) устойчивостью, а также возможностью их окисления кислородом окружающего воздуха.

Устойчивость коллоидной системы в данном случае зависит от исходной концентрации ионов серебра в растворе.

Размеры наночастиц серебра варьируют в пределах от 3 до 100 нм. Физические свойства серебра в нанодиапазоне отличаются от свойств серебра. Например, уменьшение размеров частиц приводит к снижению температуры плавления.

Наночастицы серебра обладают большой удельной площадью поверхности, что увеличивает область контакта элемента с патогенными организмами и улучшает его бактерицидное действие. Одновременно увеличивается скорость адсорбции клеткой и транспортировка через клеточную мембрану.

Биологические эффекты наночастиц серебра

Горчица сарепская(Brassica juncea)– при проращивании семянна базальной питательной среде при использовании наночастиц серебра установлен положительный эффект, выражающийся в увеличении длинны, диаметра, числа листьев и побегов, а так же в повышение урожайности.

Рапс(Brassica napus) – привоздействии наночастицами серебра на ранних стадиях онтогенеза существенно наращивает массу корней и стеблей. Одновременно отмечается снижение энергии прорастания и всхожести семян.

Босвелия(Boswellia ovalifoliolata) – обработка семянускоряется прорастание и рост саженцев.

Спаржа лекарственная(Asparagus officinalis) – обработка семян ускоряется их прорастание и дальнейшее развитие растений. Одновременно отмечается повышение содержания аскорбиновой кислоты и хлорофилла в обработанных проростках.

Боб садовый(Vicia faba) – при добавлении в питательную средунаночастиц серебра отмечается снижение всхожести, замедление образования клубеньков (уменьшается численность бактерий симбиотов Rhizobium leguminosarum), замедление роста побегов, уменьшение длины корней.

Томаты(Solanum lycopersicum) – при добавлении в гидропонную среду наночастиц серебра всхожести не снижают, но уменьшают длину побегов и корней. Отмечается снижение активности фотосинтеза.

Редька посевная(Raphanus sativus) – при выращивании на гидропонной среде с добавлением наночастиц серебра всхожесть семян остается неизменной, длина корней и побегов уменьшается, снижается активность фотосинтеза.

Латук посевной(Lactucasativa) – отрицательное воздействие не наблюдается. Содержание серебра в съедобных частях растений составляет менее 1% от общего количества, внесенного в почву.

Знак влияния наночастиц на растения может зависеть от дозы внесения. При проращивании семян Риса посевного (Oryza sativa)на среде содержащей наночастиц серебра 30 мг/мл рост корней усиливается. При повышении концентрации до 60 мг/ мл проростки замедляли рост по сравнению с контролем. Одновременн, при увеличении дозы, отмечается уменьшение численности ризосферных организмов, поскольку бактериальные клеточные стенки повреждаются наночастицами серебра.

Подавление роста в зависимости от дозы и времени воздействия наблюдается у Ряски малой(Lemma minor), а прибольших концентрациях проявляются признаки окислительного стресса и изменения в структуре хлоропластов.

Фасоль золотистая(Phaseolusradiates) и Сорго зерновое (Sorghum bicolor)показывают большее подавление роста при выращивании на питательной среде с добавлением наночастиц серебра, чем на почве с аналогичными добавками.

Проведенные исследования на Многокореннике обыкновенном (Spirodela polyrhiza)по влиянию размеров наночастиц на токсические эффекты показали, что мелкие ( 6 нм) наночастицы более токсичны, чем крупные ( 20 – 100 нм).

Обработка семян кукурузы, томатов и огурцов наносеребром в концентрации 0,5г/л оказало негативное действие на рост корней и надземной части, снизило содержание белка и ДНК.

Наносеребро усиливает прорастание семян, длину проростков, корней и листьев, величину биохимических показателей (содержание хлорофилла, углеводов, белков, антиоксидантных ферментов) у фасоли и кукурузы.

Ячмень при обработке семяннаносеребром увеличивает длину корней проростков. Салат – уменьшает.

Влияние наночастиц серебра на морфологическое и физиологическое состояние растений зависит от их вида и формы. В частности, десятигранные наночастицы серебра значительно влияют на удлинение корней Резуховидки (Arabidopsis). Одновременно наночастицы сферической формы не оказывают на рост корней никакого эффекта.

В публикациях часто обнаруживаются противоречивые, часто противоположные данные о влиянии наночастиц серебра на растения. Это объясняется различиями в условиях экспериментов и недостаточнойизученностью вопроса, поскольку активные исследования влияния наночастиц серебра на растения ведутся не более 10 лет.

Влияние наночастиц серебра (Ag НЧ) на растения

Таблица 2

Способы применения удобрений с серебром

Коллоидное серебро (наночастицы серебра) – наиболее перспективным и изученным способом применения удобрений, содержащих коллоидное серебро, является обработка семян, как путем замачивания, так и для инкрустации.

Нанокомпозиция на основе серебра с прилипателями используется при выращивании пшеницы, как экологически безопасный защитно-стимулирующий препарат нового поколения. В данном случае оптимально применять концентрацию наносеребра 150,0 – 200 мг/л.

Замачивание семян пшеницы в растворах, содержащих наночастицы серебра в концентрации 0,01 – 1,0 мг/ дм³ наблюдается стимуляция интенсивности дыхания, повышается энергия прорастания и всхожести семян. Одновременно увеличивается биомасса сухого вещества, корней и надземной части проростков. При этом максимальная стимуляция накопления биомассы наблюдается в корнях.

Азотнокислое серебро–действующее вещество нитрат серебра. Применяют для размножения безвирусного посадочного материала и как препарат увеличивающий образование мужских цветков у кабачков морфотипа «цукини».

Черенки цветочно-декоративных культур дезинфицируют путем погружения на 3 минуты в 0,08% раствор нитрата серебра с последующим 4 – кратным промыванием в стерильной воде.

Для стимуляции образования мужских цветков семена кабачков замачивают в растворе азотнокислого серебра в течение 24 часов. Концентрация рабочего раствора – 0,5 г/л, 0,8г/л или 1,0 г/л.