Способ предотвращения болезней растений из-за накопления в них тяжелых металлов разработали специалисты Самарского университета им. Королёва. По их словам, "антидотом" может стать класс натуральных веществ из почвы – гуминовых кислот, которые связывают ионы "суперъядов" лучше других природных соединений. Результаты представлены в ряде научных публикаций, например, в Бутлеровских сообщениях.
Технологический прогресс способствует активному процессу "металлизации биосферы". Вовлечение масс металлов в производственные циклы и получение различных материалов, содержащих металлы, определяет все более усиливающуюся геохимическую трансформацию основных сред обитания живых организмов: почвы, воздуха, водоемов.
Возникают техногенные геохимические аномалии, оказывающие отрицательное влияние на процессы жизнедеятельности всех групп организмов. Токсичность многих тяжелых металлов столь значима, что экологи относят их к суперъядам, рассказали специалисты Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва.
При увеличении содержания металлов в почве снижается ее общая биологическая активность, нарушается метаболизм растений. Металлические токсиканты распределяются по органам растений неравномерно, по большей части "оседая" в листьях в малоподвижных формах. Например, в случае медной интоксикации окраска листьев у некоторых растений изменяется до красной и буро-коричневой из-за разрушения зеленого пигмента – хлорофилла.
Коллектив исследователей Самарского университета им. Королёва установил, что негативное влияние ионов меди на растения нивелирует привнесение гуминовых кислот, образующихся при разложении отмерших растений в почвах. Эта группа органических соединений содержит разных химические группы, способные "захватывать" ионы металлов в комплексы или вступать с ними в окислительно-восстановительные реакции.
"В модельных лабораторных экспериментах мы изучили влияние ионов меди (II) в комплексе с натуральными и модифицированными гуминовыми кислотами, а также без них на всхожесть семян, рост и развитие проростков пшеницы. Нами установлено, что внесение дополнительных гуминовых кислот в почву замедляет или полностью устраняет и первичные, и вторичные признаки отравления растения медью", – рассказала Ирина Потапова, одна из авторов исследования, доцент кафедры неорганической химии Самарского университета им. Королёва.
Специалист уточнила, что в качестве модельной культуры в экспериментах был использован сорт яровой пшеницы Безенчукская Нива. Проращивание семян этих растений при разном соотношении ионов меди и гуминовых кислот показало, что добавка натурального компонента снижает оводненность растущих корней почти вдвое, до нормального физиологического состояния у растений.
"Крайне важно постоянно поддерживать достаточную влажность корневой системы растения. Низкая влажность может вызвать пересыхание, и гибель корней будет неизбежна. Но и чрезмерная влажность опасна, прежде всего, высоким риском развития гнили, плесени, грибковых заболеваний, размножения вредоносных насекомых. Все эти симптомы указывают на накопление тяжелых металлов", – пояснила Ирина Потапова.
Сырьем для получения гуминовых веществ может служить не только почва и торф, но и ископаемые угли. Использование угля как основного компонента для получения природных гуминовых веществ является перспективным направлением и позволит применять данные вещества в сельскохозяйственных отраслях в силу своей безопасности для живых организмов, объяснила ученый.
Источник: ria.ru
Фото: Екатерина Доровская