Современные методы биофортификации сельскохозяйственных культур селеном: эффективность, перспективы и ограничения
Автор: Жигайлов А.С., Вечтомова Е.А., Руссаков Д.М., Юстратов В.П.
Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau
Рубрика: Пищевые технологии
Статья в выпуске: 4, 2026 года.
Бесплатный доступ
Цель исследования – провести сравнительный анализ современных методов биофортификации сельскохозяйственных культур селеном, оценить их эффективность, перспективы и ограничения. Объект исследования – сельскохозяйственные культуры, подвергаемые обогащению селеном, а также применяемые к ним агрономические (почвенное внесение, внекорневая подкормка, гидропоника), биотехнологические (генетическая селекция, использование микроорганизмов) и интегрированные методы биофортификации. Предмет исследования составили количественные показатели эффективности различных методов биофортификации, включая коэффициент усвоения селена (soil-to-plant transfer factor, STPTF), долю органических форм селена в урожае и влияние выбранных технологий на агробиологические характеристики растений. Методология основана на систематизации и анализе данных научных публикаций с акцентом на количественные показатели эффективности. Коэффициенты усвоения селена (soil-to-plant transfer factor, STPTF) варьировали от 0,2–0,7 при почвенном внесении до 0,7–0,9 в гидропонных системах. Доля органического селена в урожае составила 40–60 % для агрохимических методов и возросла до 60–90 % при применении микробной инокуляции и генетических модификаций. Внекорневая подкормка обеспечивала увеличение содержания селена в съедобных органах на 5–15 %, а использование ризосферных бактерий (например Bacillus subtilis) повышало концентрацию селенометионина в зерне пшеницы на 15 %. Наибольшая эффективность достигалась при интегрированных подходах, сочетающих листовые обработки наноразмерными формами селена (прирост содержания Se в плодах томата на 75 %) с применением селен-аккумулирующих сортов. Ограничения методов включают зависимость агрохимических подходов от почвенных условий, высокую стоимость и регуляторные барьеры для биотехнологических решений. Оптимальная стратегия биофортификации требует комбинации методов с учетом целевой культуры, почвенных условий и экономических факторов, при этом перспективы связаны с развитием точных технологий дозирования и созданием сортов с повышенной аккумуляционной способностью.
Биофортификация, селен, агрономические методы, биотехнологические методы, коэффициент усвоения, органический селен, интегрированные подходы
Короткий адрес: https://sciup.org/140315529
IDR: 140315529 | УДК: 631.8:631.559 | DOI: 10.36718/1819-4036-2026-4-297-312
Modern methods of selenium biofortification of agricultural crops: effectiveness, prospects, and limitations
The objective of the study is to conduct a comparative analysis of modern methods of biofortification of agricultural crops with selenium, and to evaluate their effectiveness, prospects, and limitations. The object of the study is agricultural crops fortified with selenium, as well as the agronomic (soil application, foliar feeding, hydroponics), biotechnological (genetic selection, use of microorganisms), and integrated biofortification methods applied to them. The subject of the study was quantitative indicators of the effectiveness of various biofortification methods, including the selenium assimilation coefficient (soil-to-plant transfer factor, STPTF), the proportion of organic forms of selenium in the yield, and the impact of the selected technologies on the agrobiological characteristics of plants. The methodology is based on the systematization and analysis of scientific publications, with an emphasis on quantitative indicators of effectiveness. Selenium assimilation coefficients (soil-to-plant transfer factor, STPTF) ranged from 0.2–0.7 for soil application to 0.7–0.9 in hydroponic systems. The share of organic selenium in the yield was 40–60 % for agrochemical methods and increased to 60–90 % when microbial inoculation and genetic modification were used. Foliar application increased selenium content in edible organs by 5–15 %, while the use of rhizosphere bacteria (e.g., Bacillus subtilis) increased selenomethionine concentration in wheat grain by 15 %. The greatest efficiency was achieved with integrated approaches combining foliar applications of nanosized forms of selenium (increasing Se content in tomato fruits by 75 %) with the use of selenium-accumulating varieties. Limitations of these methods include the dependence of agrochemical approaches on soil conditions, high cost, and regulatory barriers for biotechnological solutions. An optimal biofortification strategy requires a combination of methods taking into account the target crop, soil conditions, and economic factors, with potential lies in the development of precise dosing technologies and the creation of varieties with increased accumulation capacity.
