Оценка изменения содержания токсичных элементов (Pb, As, Hg, Cd) в надземной части пшеницы Triticum vulgare Vill под воздействием вносимой в почву водной суспензии гуминовых кислот с различными формами железа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Недостаток железа приводит к ослаблению роста растений и снижению их урожайности. Перспективным решением этой проблемы является использование нанопорошков железа, оксидов железа в качестве биостимуляторов роста сельскохозяйственных растений. Однако, особые свойства наночастиц могут усиливать механизмы, связанные с токсичным действием на живые организмы, приводить к микроэлементозам. Реакция растений на воздействие железа весьма изменчива и зависит от их генотипа и вида. Литературных данных о влиянии мелкодисперсных частиц железа на элементный состав растения вида Triticum vulgare Vill (пшеница мягкая) недостаточно, кроме того, практически не изучено взаимодействие этих частиц с природными сорбентами - гуминовыми кислотами, которые контролируют биодоступность и транспорт элементов в природных объектах. В статье приведены данные по содержанию токсичных элементов (As, Hg, Cd, Pb) в надземной части растений пшеницы Triticum vulgare Vill, выращенных в почве при однократном инвазивном воздействии водных растворов сферических наночастиц железа Fe0 (диаметром 80 ± 5 нм), магнетита Fe3O4 (шириной 50-80 нм и высотой 4-10 нм), ионных форм двухи трехвалентного сульфата железа с добавлением гуминовых кислот, выделенных из бурого угля Тюльганского месторождения. При изучении динамики изменения содержания токсичных элементов установлено, что под воздействием наночастиц железа и магнетита наблюдается процесс замещения более токсичной ртути менее токсичным кадмием при постоянном их суммарном количестве, использование трехвалентного сульфата железа с концентрацией 0,0001 г/л для однократного полива пшеницы Triticum vulgare Vill приводит к наилучшему результату по снижению токсичных элементов (свинца, мышьяка, ртути и кадмия) в надземной части растения.

Об авторах

Елена Александровна Осипова

Оренбургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: kudryavceva.elen@mail.ru

старший преподаватель кафедры химии Оренбургского государственного университета

Российская Федерация, Оренбургская обл., 460018, Оренбург, просп. Победы, 13

Святослав Валерьевич Лебедев

Оренбургский государственный университет; Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства

Email: lsv74@list.ru

заместитель директора Всероссийского научно-исследовательского института мясного скотоводства, доктор биологических наук

Российская Федерация, Оренбургская обл., 460018, Оренбург, просп. Победы, 13; Российская Федерация, Оренбургская обл., 460000, Оренбург, ул. 9 Января, 29

Ольга Николаевна Каныгина

Оренбургский государственный университет

Email: onkan@mail.ru

доктор физико-математических наук, профессор, профессор кафедры химии Оренбургского государственного университета

Российская Федерация, Оренбургская обл., 460018, Оренбург, просп. Победы, 13

Анастасия Михайловна Короткова

Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства

Email: anastasiaporv@mail.ru

кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории биологических испытаний и экспертиз Федерального научного центра биологических систем и агротехнологий Российской академии наук

Российская Федерация, Оренбургская обл., 460000, Оренбург, ул. 9 Января, 29

Список литературы

  1. Bitiutskiy NP. Micronutrients and plant. Saint Petersburg: S.-Peterb. un-ta Publ.; 1999.
  2. Salova TYu, Gromova NYu. Technogenic systems and environmental risk. International journal of experimental education. 2015;2(2): 295—296.
  3. Anokhina TO, Tiunova TV, Sizova OI, Kochetkov VV, Boronin AM. Properties of nanoparticles of iron oxides and problems of their application in agriculture. Agricultural chemistry. 2017;11: 74—96.
  4. Selivanov VN, Zorin EV, Sidorova EN, Dzidziguri EL, Folmanis GE. Prolonged exposure to ultrafine powders of metals in the seeds of cereals. Advanced materials. 2001;66—69.
  5. Selivanov VN, Zorin EV, Folmanis GE, Sidorova EN, Kuznetsov DV. Ultrafine powders of metals for pre-planting processing of potato tubers. Perspective materials. 2001;3: 48—52.
  6. Churilov GI. Influence of nanopowders of iron, copper, cobalt in the system soil-plant. Vestnik OGU. 2009;12: 148—151.
  7. Egorov NP, Safronov OD, Egorov DN, Suleymanov EV. The Development and pilot evaluation of the efficacy of the crop of new types of fertilizers produced using nanotechnology. Vestnik of NNSU. 2008;6: 94—99.
  8. Churilov GI, Suchilina MM. Nanocrystalline metals as an environmentally friendly micronutrient. In: Environmental state of the natural environment and the scientific and practical aspects of modern reclamation technologies. Vol. 3. Ryazan; 2008. p. 84—86.
  9. Kovalenko LV, Folmanis GE. Biologically active nanopowders of iron. Advanced materials. 2005; 39—43.
  10. Panickin PA, Raikov AV. The Use of metal nanopowders for presowing treatment of seeds of agricultural crops. Proceedings of the Timiryazev agricultural academy. 2009;1: 59—65.
  11. Sizova EA, Notova SV, Lebedev SV, Deryabina TD, Korotkova AM, Kosyan DB, etc. Man-made nanomaterials in the anthropogenic ecosystems: prospects and risks. Moscow: University Publ.; 2016.
  12. Korotkova AM, Lebedev SV, Kayumov FG, Sizova EA. Morphological and physiological changes in wheat (Triticum vulgare V.) under the influence of metal nanoparticles (Fe, Cu, Ni) and their oxides (Fe3O4, CuO, NiO). Agricultural biology. 2017;52(1): 172—182.
  13. Kabata-Pendias A, Pendias H. Trace elements in soils and plants. Moscow: Mir Publ.; 1989.
  14. Gerwald AY, Prokopov NI, Serakina YuM. Synthesis of superparamagnetic nanoparticles of magnetite. Vestnik MITHT. 2010;5(3): 45—49.
  15. GOST 9517—94 (ISO 5073—85). Solid fuel. Methods for determining the yield of humic acids. Moscow: Publishing house of standards; 1996.
  16. Lipocor V, Proch R. Growth phases and stages of organogenesis. Technology. 2016. Available from: http://agrotehnology.com/klassicheskaya/teoriya/fazy-rosta-i-etapy-organogeneza
  17. Mikhailova LA. Fertilizers: types, properties, chemical composition. In: Chemistry: a course of lectures. Perm: Procrasty Publ.; 2015.
  18. SanPiN 2.3.2.1078—01. Hygienic requirements of food safety and nutritional value. 2002. Available from: http://mibio.ru/docs/110/sanpin_2.3.2.1078-01_gigienicheskie_trebovaniya_bezopasnosti.pdf

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».