Особенности транслокации меди и цинка в надземную и подземную части овса в условиях искусственно загрязненных почвогрунтов
https://doi.org/10.26907/2542-064X.2025.1.87-100
Аннотация
Работа посвящена оценке особенностей транслокации меди (Cu) и цинка (Zn) в овес посевной из модельно загрязненной органогенной и минеральной почв при индивидуальном внесении металлов. Для этого использованы сульфаты металлов в количествах (в пересчете на металл) 0, 50, 100, 200, 500 мг/кг для Cu и 0, 100, 200, 500, 1000 мг/кг для Zn. Содержание металлов в надземной и подземной частях овса, а также кислоторастворимой и подвижной форм в почве определяли методами атомно-абсорбционной и атомно-эмиссионной спектроскопии. Установлено, что проращивание овса в загрязненной почве приводит к большему накоплению металлов в 1.5–70 раз относительно контрольных образцов. Миграция металлов более выражена в минеральной почве. Транслокация Zn в овес проявляется в большей степени по сравнению с Cu. Барьерная функция подземной части овса усиливается по мере роста степени загрязнения почвы. Внесение в минеральную почву 500 и 1000 мг/кг Zn приводит к утрате барьерной функции корней, при этом овес становится аккумулятором Zn. Корневая система овса является индикатором загрязнения почвы, а надземная часть – исключателем Cu и индикатором накопления Zn в органогенной почве.
Об авторах
А. С. Петухов
Тюменский государственный университет
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Александр Сергеевич Петухов, кандидат химических наук, ассистент кафедры органической и экологической химии
г. Тюмень
Конфликт интересов:
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Т. А. Кремлева
Тюменский государственный университет
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Татьяна Анатольевна Кремлева, доктор химических наук, профессор кафедры органической и экологической химии
г. Тюмень
Конфликт интересов:
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Н. А. Хритохин
Тюменский государственный университет
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Николай Александрович Хритохин, кандидат химических наук, доцент, профессор кафедры неорганической и физической химии
г. Тюмень
Конфликт интересов:
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Г. А. Петухова
Тюменский государственный университет
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Галина Александровна Петухова, доктор биологических наук, доцент, профессор кафедры экологии и генетики
г. Тюмень
Конфликт интересов:
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Список литературы
1. Zwolak A., Sarzyńska E., Szpyrka E., Stawarczyk K. Sources of soil pollution by heavy metals and their accumulation in vegetables: A review // Water, Air, Soil Pollut. 2019. V. 230, No 7. Art. 164. https://doi.org/10.1007/s11270-019-4221-y.
2. Barsova N., Yakimenko O., Tolpeshta I., Motuzova G. Current state and dynamics of heavy metal soil pollution in Russian Federation – a review // Environ. Pollut. 2019. V. 249. P. 200–207. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2019.03.020.
3. Rai P.K., Lee S.S., Zhang M., Tsang Y.F., Kim K.-H. Heavy metals in food crops: Health risks, fate, mechanisms and management // Environ. Int. 2019. V. 125. P. 365–385. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.01.067.
4. Tsonev T., Lidon F.J.C. Zinc in plants – an overview // Emirates J. Food Agric. 2012. V. 24, No 4. P. 322–333.
5. Rehman M., Liu L., Wang Q., Saleem M.H., Bashir S., Ullah S., Peng D. Copper environmental toxicology, recent advances, and future outlook: A review // Environ. Sci. Pollut. Res. 2019. V. 26, No 18. P. 18003–18016. https://doi.org/10.1007/s11356-019-05073-6.
6. Konstantinova E., Minkina T., Sushkova S., Konstantinov A., Rajput V.D., Sherstnev A. Urban soil geochemistry of an intensively developing Siberian city: A case study of Tyumen, Russia // J. Environ. Manag. 2019. V. 239. P. 366–378. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.03.095.
7. Семенова И.Н., Биктимерова Г.Я., Ильбулова Г.Р., Исанбаева Г.Т. Содержание тяжелых металлов в почве окрестностей карьеров Челябинской области // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 2, ч. 1. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=18973.
8. Vodyanitskii Yu.N., Savichev A.T. Chapter V. Heavy metals contamination of soils in the Ural region, Russia // Dunn M. (Ed.) Contaminated Soils: Sources, Properties and Impacts. Ser.: Air, Water and Soil Pollution Science and Technology. Hauppauge, NY: Nova Sci. Publ., Inc., 2016. P. 121–140.
9. Газизова Л.Р., Янтурин С.И., Ягафарова Г.А. Тяжелые металлы в почвах на территории бывших отработанных рудников // Вестник ОГУ. 2009. № 6 (100). С. 552–553.
10. Kuramshina N., Rebezov M., Kuramshin E., Krasnogorskaya N., Tretyak L., Somova Yu., Dolmatova I., Zaitseva T., Grigoryeva I., Bakirova L. Heavy metals contamination of soil in urban areas of Southern Ural region of Russia // Int. J. Eng. Technol. 2018. V. 7, No 4.42. P. 14–18.
11. Baker A.J.M. Accumulators and excluders – strategies in the response of plants to heavy metals // J. Plant Nutr. 1981. V. 3, No 1–4. P. 643–654. https://doi.org/10.1080/01904168109362867.
12. ГОСТ Р ИСО 22030-2009. Качество почвы. Биологические методы. Хроническая фитотоксичность в отношении высших растений. М.: Стандартинформ, 2010. 16 с.
13. Руководящий документ РД 52.18.191-2018. Массовая доля кислоторастворимых форм металлов в пробах почв, грунтов и донных отложений. Методика измерений методом атомно-абсорбционной спектрометрии. Обнинск: Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации, 2019. 35 с.
14. Руководящий документ РД 52.18.289-90. Методика выполнения измерений массовой доли подвижных форм металлов (меди, свинца, цинка, никеля, кадмия, кобальта, хрома, марганца) в пробах почвы атомно-абсорбционным анализом: М.: Государственный комитет СССР по гидрометеорологии, 1990. 30 с.
15. Иванов В.С., Черкасова О.А. Роль промышленных предприятий в формировании загрязнения почвенного покрова кобальтом, медью, свинцом // Вестник Витебского государственного медицинского университета. Гигиена и экология. 2011. Т. 10, Вып. 3. С. 143–150.
16. Сукиасян А.Р., Джангирян Т.А., Унанян С.А., Киракосян А.А. Транслокация тяжёлых металлов в растения из почв вблизи Алавердского горно-металлургического комбината // Теоретическая и прикладная экология. 2023. № 3. С. 120–128. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2023-3-120-128.
17. Леонидова Т.В., Сидоренкова Н.К., Блохина Н.В., Харитонов И.Д. Содержание тяжелых металлов в придорожной зоне автомобильных трасс // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2019. № 1. С. 146–149. https://doi.org/10.17513/mjpfi.12657.
18. Петухов А.С., Хритохин Н.А., Петухова Г.А., Кремлева Т.А. Транслокация Cu, Zn, Fe, Mn, Pb и Cd в ткани овса посевного (Avena sativa) // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2019. № 1. С. 65–72.
19. Скугорева С.Г., Фокина А.И., Домрачева Л.И. Токсичность тяжёлых металлов для растений ячменя, почвенной и ризосферной микрофлоры // Теоретическая и прикладная экология. 2016. № 2. С. 32–45.
20. Дьякова Н.А. Накопление тяжелых металлов и мышьяка лекарственным растительным сырьем полыни горькой // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология. 2020. Т. 20, Вып. 4. С. 359–367. https://doi.org/10.18500/1816-9775-2020-20-4-445-453
21. Минкина Т.М., Мотузова Г.В., Назаренко О.Г., Крыщенко В.С., Самохин А.П., Манджиева С.С. Накопление тяжелых металлов растениями ячменя на черноземе и каштановой почве // Агрохимия. 2009. № 10. С. 53–63.
22. Временный максимально-допустимый уровень (МДУ) содержания некоторых химических элементов и госсипола в кормах для сельскохозяйственных животных и кормовых добавках 123-4/281-8-87. М.: Государственный агропромышленный комитет СССР, Главное управление ветеринарии, 1987. 25 с.
23. Елькина Г.Я. Реакция растений на полиэлементное загрязнение подзолистых почв тяжелыми металлами // Агрохимия. 2017. № 7. С. 78–85. https://doi.org/10.7868/S0002188117070110.
24. Roy M., McDonald L.M. Metal uptake in plants and health risk assessments in metal-contaminated smelter soils // Land Degrad. Dev. 2015. V. 26, No 8. P. 785–792. https://doi.org/10.1002/ldr.2237.
25. Трубина М.Р., Воробейчик Е.Л. Содержание тяжелых металлов в лекарственных растениях в зоне аэротехногенного воздействия Среднеуральского медеплавильного завода // Растительные ресурсы. 2013. Т. 49, № 2. С. 203–222.
Рецензия
Для цитирования:
Петухов А.С., Кремлева Т.А., Хритохин Н.А., Петухова Г.А. Особенности транслокации меди и цинка в надземную и подземную части овса в условиях искусственно загрязненных почвогрунтов. Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки. 2025;167(1):87-100. https://doi.org/10.26907/2542-064X.2025.1.87-100
For citation:
Petukhov A.S., Kremleva T.A., Khritokhin N.A., Petukhova G.A. Copper and zinc translocation to the above- and underground parts of cultivated oat in model polluted soils. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta Seriya Estestvennye Nauki. 2025;167(1):87-100. (In Russ.) https://doi.org/10.26907/2542-064X.2025.1.87-100
Просмотров:
82
Послать статью по эл. почте 