Российские ученые установили особенности накопления металлов в пшенице

Ученые ТюмГУ в составе научного коллектива оценили содержание и распределение меди и других микроэлементов в системе «почва-растение» в условиях Западной Сибири. Результаты исследования используются в производственной деятельности агрохимической службы, центров мониторинга состояния окружающей среды, природоохранных организаций и хозяйств Тюменской области, сообщила пресс-служба вуза.

Одна из важнейших задач охраны окружающей среды – создание системы непрерывного контроля химического загрязнения воздуха, природных вод и почв, рассказали исследователи Тюменского государственного университета (ТюмГУ).

Чтобы решить эту задачу, по их мнению, необходимо разработать интегральные критерии для прогноза и оценки содержания и действия химических элементов с учетом конкретных экологических условий в системе почва–растение–животное (человек).

Считается, что для поддержания баланса в экосистеме все три звена этой цепи должны содержать оптимальное количество микроэлементов. Однако основной источник микроэлементов – почва – подвергается техногенному загрязнению, в первую очередь, из-за выбросов крупных промышленных центров. Так происходит, в частности, на территориях рядом с промышленными предприятиями и автомобильными трассами.

В результате техногенного воздействия возникают территории с избытком таких элементов, как Cd, Ni, Pb, Zn, Cu, As, Hg. В то же время для пищевых цепей опасны провинции с недостатком химических элементов. Для почв Западной Сибири, по мнению ряда экспертов, отмечен дефицит микроэлементов: Cu, Zn, Mo, Mn, Se, I.

Ученые ТюмГУ в составе научного коллектива обобщили особенности валового содержания и подвижных форм данных микроэлементов в пахотном горизонте основных типов почв Тюменской области и определили взаимосвязь их распределения с основными физико-химическими показателями почв. При обобщении и анализе материала использовались собственные исследования научного коллектива и материалы отчетов агрохимической службы регионов по обследованию пахотных почв.«»Мы исследовали особенности аккумуляции в почве и растениях отдельных микроэлементов, например, меди, недостаток и избыток которых в почве негативно сказывается на урожайности и качестве сельскохозяйственных культур. Также нам удалось установить, на каких почвах произрастают растения с повышенным и, напротив, недостаточным содержанием меди, а также факторы, способствующие ее поступлению в растения», – рассказала заведующая кафедрой геоэкологии и природопользования ТюмГУ Анна Синдирева.

Ученые отмечают, что в пшенице, которая произрастает на территории юга Тюменской области, содержание меди различается в зависимости от типа почвы и ее географического расположения.

Лабораторный опыт по выращиванию пшеницы

Вегетационный опыт по выращиванию пшеницы

Вегетационный опыт по выращиванию пшеницы

Лугово-черноземные почвыЛабораторный опыт по выращиванию пшеницыВегетационный опыт по выращиванию пшеницыВегетационный опыт по выращиванию пшеницыЛугово-черноземные почвы

«Содержание подвижных форм меди в зависимости от типа и подтипа почв изменяется в диапазоне от 0,15 до 0,25 мг/кг. Содержание меди в зерне пшеницы, произрастающей на юге Тюменской области, варьируется от 4 до 6,5 мг/кг», – уточнила Синдирева.

Она подчеркнула, что необходимо изучать содержание, распределение и подвижность микроэлементов на незагрязненных почвах для проведения контроля за состоянием окружающей среды и природоохранных мероприятий. Полученные данные можно использовать в качестве точек отсчета при оценке степени загрязнения, а также при прогнозировании присутствия микроэлементов на территориях со значительным антропогенным воздействием.

Также, по словам исследователя, установленные закономерности позволят прогнозировать изменение химического состава почв в случае дополнительного поступления микроэлементов в почву (в качестве микроудобрения или при антропогенном загрязнении).

В будущем научный коллектив планирует на основе полученных данных разработать интегральные зональные нормативы содержания ряда и действия ряда микроэлементов в системе почва–растение–животное.

Результаты работы опубликованы в издании «Социально-экологические технологии». Исследования в рамках данного направления поддержаны Российским фондом фундаментальных исследований (РФФИ) и Министерством образования, культуры, науки и спорта Монголии; а также РФФИ и Тюменской области в рамках научного проекта.