Фракционный состав соединений меди в загрязненной металлом почве и его накопление в растениях при внесении ростостимулирующих ризосферных бактерий

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследования проводили с целью изучения влияния внесения ростостимулирующих ризосферных бактерий рода Pseudomonas при искусственном загрязнении агросерой почвы медью в концентрации выше ориентировочно допустимого уровня на фракционный состав соединений металла в почве, массу растений яровой пшеницы и усвоение ими металла в вегетационном опыте. Для оценки влияния бактерий на распределение меди по почвенным фракциям использовали инокуляцию культурами P. fluorescens 20, P. fluorescens 21 и P. putida 23. Пшеницу выращивали до фазы трубкования при загрязнении почвы Cu(NO3)2·3H20 в дозе Cu 300 мг/кг на фоне внесения NPK удобрений. Аккумуляцию Cu наблюдали во фракциях, связанных с органическим веществом, оксидами и гидроокислами Fe и Mn и в меньшей степени с карбонатами. Содержание меди в вегетативной массе и корнях после озоления в смеси HNO3 : HClO4 (2:1) и в почвенных фракциях определяли методом эмиссионно-оптической спектрометрии индуктивно-связанной плазмы. Бактерии повышали устойчивость растений к высокой концентрации меди и на 13…24 % увеличивали их массу, уменьшая фитотоксичность металла. Положительное действие бактерий при загрязнении медью обусловлено ростом содержания металла в корнях (в 18…19 раз относительно варианта с загрязнением без применения бактерий). Внесение микроорганизмов повышало содержание меди в почве главным образом в специфически сорбированной и связанной с карбонатами фракциях, а также в составе железистых минералов, и в меньшей мере – в органической фракции, одновременно уменьшая содержание металла в остаточной фракции. Увеличивая содержание меди в вегетативных органах растений и усвоение ими металла из почвы, бактерии усиливали фитоэкстракцию – очистку загрязненной почвы. Рост усвоения меди растениями из почвы на 19…30 % при внесении микроорганизмов соответствовал увеличению ее нахождения в почве в относительно подвижных формах и уменьшению в остаточной фракции.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. П. Шабаев

Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: vpsh@rambler.ru

доктор биологических наук

Россия, 142290, Московская обл., Пущино, ул. Институтская, 2

М. П. Волокитин

Институт фундаментальных проблем биологии РАН

Email: vpsh@rambler.ru

кандидат сельскохозяйственных наук

Россия, 142290, Московская обл., Пущино, ул. Институтская, 2

В. Е. Остроумов

Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН

Email: vpsh@rambler.ru
Россия, 142290, Московская обл., Пущино, ул. Институтская, 2

Список литературы

  1. Bioaugmentation with copper tolerant endophyte Pseudomonas lurida strain EOO26 for improved plant growth and copper phytoremediation by Helianthus annuus / A. Kumar, Tripti, O. Voropaeva, et al. // Chemosphere. 2021. 266. P. 128983. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0045653520331805?via%3Dihub (дата обращения: 14.02.2024). doi: 10.1016/ j.chemosphere.2020.128983.
  2. Ojha A., Jaiswal S., Mishra S. Bioremediation techniques for heavy metal and metalloid removal from polluted lands: a review // Internatiional Journal of Science and Technology. 2022. Vol. 10. P. 10591–10612. doi: 10.1007/s13762-022-04502-3.
  3. Dorjey S., Dolkar D., Sharma R. Plant growth promoting rhizobacteria Pseudomonas // International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 2017. Vol. 7. P. 1335–1344. doi: 10.20546/ijcmas.2017.607.160.
  4. Recent progress on emerging technologies for trace elements-contaminated soil remediation. Review. T. El. Rasafi, A. Haouas, A. Tallou, et al. // Chemosphere. 2023. Vol. 341. P. 140121. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37690564/ (дата обращения: 12.03.2024). doi: 10.1016/j.chemosphere.2023.140121.
  5. Role of rhizobacteria in phytoremediation of heavy metals. Review Article / N. Nadeem, R. Asif, S. Ayyub, et al. // Biological and Clinical Sciences Research Journal. 2020. e035. URL: https://bcsrj.com/ojs/index.php/bcsrj/ article/view/35 (дата обращения: 21.11.2023). doi: 10.47264/bcsrj0101035.
  6. Recent developments in microbe-plant-based bioremediation for tackling heavy metal-polluted soils: Review Article / L. Saha, J. Tiwari, K. Bauddh, et al. // Frontiers in Microbiology. 2021. Vol. 12. 723. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35002995/ (дата обращения: 14.02.2024). doi: 10.3389/fmicb.2021.731723.
  7. Шабаев В. П., Бочарникова Е. А., Остроумов В. Е. Ремедиация загрязненной кадмием почвы при применении стимулирующих рост растений ризобактерий и природного цеолита // Почвоведение. 2020. № 6. С. 738–750. doi: 10.31857/S0032180X20060118.
  8. Шабаев В. П., Остроумов В. Е. Почвенно-агрохимические аспекты ремедиации загрязненной никелем почвы при применении ростстимулирующих ризосферных бактерий // Почвоведение. 2023. № 2. С. 226–239. doi: 10.31857/S0032180X22600925.
  9. Effects of plant growth-promoting bacteria (PGPB) inoculation on the growth, antioxidant activity, Сu uptake, and bacterial community structure of rape (Brassica napus L.) grown in Cu-contaminated agricultural soil / X. M. Ren, S. J. Guo, W. Tian, et al. // Frontiers in Microbiology. 2019. Vol. 10. 1–12. URL: https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2019.01455/full (дата обращения: 12.12.2023). doi: 10.3389/fmicb.2019.01455.
  10. Ладонин Д. В., Карпухин М. М. Фракционный состав соединений никеля, меди, цинка и свинца, загрязненных оксидами и растворимыми солями металлов // Почвоведение. 2011. № 8. С. 953–965.
  11. Phytoremediation of heavy metals assisted by plant growth promoting (PGP) bacteria: A review / A. Ullah, S. Heng, M. F. H. Munis, et al. // Environmental and Experimental Botany. 2015. Vol. 117. P. 28–40. doi: 10.1016/j.envexpbot.2015.05.001.
  12. Mishra J., Singh R., Arora N. K. Alleviation of heavy metal stress in plants and remediation of soil by rhizosphere microorganisms. Mini review article. Sec. Microbial Symbioses // Frontiers in Microbiology. 2017. Vol. 8. URL: https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2019.01455/full (дата обращения: 19.03.2023). doi: 10.3389/fmicb.2017.01706.2019.01455/full.
  13. Srivastava R., Singh A. Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) for sustainable agriculture // International Journal of Agricultural Science and Research. 2017. Vol. 7. P. 505–510.
  14. Antimicrobial properties of pyridine-2,6-ditiocarboxylic acid, metal chelator produced by Pseudomonas spp. / A. L. Sebat, A. J. Pasczynski, M. S. Cortese, et al. // Applied and Environmental Microbiology. 2001. Vol. 67. P. 3934–3942. doi: 10.1128/AEM.67.9.3934-3942.2001.
  15. Ладонин Д. В. Формы соединений тяжелых металлов в техногенно-загрязненных почвах. М.: Издательство Московского университета, 2019. 312 c.
  16. Макро- и микроэлементы в почвах и кормовых травах прифермерских полей Барнаульского Приобья / А. И. Сысо, М. А. Лебедева, С. А. Худяев и др. // Вестник Новосибирского государственного аграрного университета 2017. № 3. С. 54–61.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

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».