нс,
г. Москва
Moscow
внс, канд. биол. наук,
г. Москва
Moscow
В вегетационном опыте изучены закономерности влияния адсорбентов на основе минеральных и полимерных субстратов Бентонит, Арполит, Супродит, Агронит на аккумуляцию тяжёлых металлов (ТМ) растениями земляники садовой сорта Троицкая при искусственном загрязнении дерново-подзолистой почвы на уровне ОДК (ориентировочно допустимой концентрации) валового содержания ТМ: Cd 2 мг/кг, Cr 100 мг/кг (ОДК отсутствует), Pb 130 мг/кг, Zn 220 мг/кг. Установлено, что применение адсорбентов на основе минеральных и полимерных субстратов способствует снижению содержания в почве подвижных форм Cr, Cd, Pb. В наибольшей степени содержание ТМ снижается при внесении в почву адсорбентов Супрадит М (на 78,5 % для Cd и 40,1 % для Pb, по сравнению с фоном) и Агронит (на 79,0 % для Cd и на 48,9 % для Pb, по сравнению с фоном). Для подвижного Cr тенденция снижения содержания в почве была статистически недостоверной. Содержание подвижного Zn в вариантах с внесением всех адсорбентов, наоборот, возрастало по сравнению с загрязнённым фоном, в наибольшей степени при внесении адсорбента Супрадит М – на 26,1%, по сравнению с фоном. Применение адсорбентов приводило к снижению содержания в корнях растений земляники садовой Cd и Pb. В наибольшей степени снижение их содержания в корнях было при внесении адсорбентов Супрадит М (на 65,2 % для кадмия и 76,8 % для свинца, по сравнению с фоном) и Агронит (на 65,7 % для кадмия и на 78,2 % для свинца, по сравнению с фоном). Содержание Zn в корнях в вариантах с внесением адсорбентов, за исключением Бентонита, возрастало по сравнению с загрязнённым фоном, в наибольшей степени при внесении адсорбента Супрадит М – на 45,2 %. Содержание в корнях Cr при применении всех адсорбентов, кроме Агронита, также имело тенденцию к возрастанию, в наибольшей степени при внесении Арполита – на 105,9 %, по сравнению с фоном. При внесении в почву адсорбентов Супрадит М и Агронит содержание в листьях Cd снижалось: при внесении адсорбента Супрадит М на 52,9 %, Агронит – на 41,2 %, по сравнению с фоном. Содержание Zn, Cr, Pb в листьях в вариантах с внесением адсорбентов возрастало по сравнению с загрязнённым фоном, в наибольшей степени при внесении адсорбента Арполит: на 63,7% – для Zn, на 71,2 % – для Cr, на 46,3% – для Pb. При применении данного адсорбента содержание в листьях Cd также возрастало – на 105,9 % выше загрязнённого фона. Содержание Cd, Cr, Pb, Zn в плодах растений земляники садовой при применении адсорбентов менее, чем в корнях и листьях, зависело от содержания соответствующих тяжёлых металлов в почве и не было статистически значимым. При внесении в почву адсорбентов Супрадит М и Агронит содержание в плодах Cd имело тенденцию к снижению: при применении адсорбента Супрадит М – на 30,0 %, Агронит – на 40,0 %, по сравнению с фоном. При внесении в почву адсорбента Арполит содержание Cd в плодах имело тенденцию к возрастанию на 30,0 %, Pb – на 111,8 % от фона. Содержание Cr в плодах в вариантах с внесением адсорбентов возрастало по сравнению с загрязнённым фоном, в наибольшей степени при внесении адсорбента Бентонит – на 180,0 %. Для содержания в плодах Zn выраженной закономерной тенденции действия адсорбентов не отмечалось. Наиболее тесной взаимосвязь содержания ТМ в органах растений земляники садовой с содержанием подвижных форм тяжёлых металлов в почве наблюдалась для корней и листьев. Для Cr подобная зависимость отсутствовала. При изучаемых уровнях содержания подвижных ТМ в почве важную роль в аккумуляции тяжёлых металлов выполняют барьерные свойства растений земляники садовой. Коэффициенты транслокации тяжёлых металлов были выше в вариантах опыта, в которых при внесении адсорбентов отмечено снижение содержания в почве подвижных форм ТМ. Для Cd в варианте с применением адсорбентов Супрадит М и Агронит коэффициенты транслокации ТМ были выше фонового значения на 98,0 и 72,5 %, соответственно. Для Pb величины коэффициентов транслокации возрастали при применении указанных адсорбентов, по сравнению с фоном, на 300% и 350%, соответственно. При повышенном содержании подвижных форм ТМ в почве в вариантах с внесением адсорбентов Супрадит М и Агронит коэффициенты транслокации для Zn, по сравнению с фоном, были ниже на 33,3 % и на 33,3 %, соответственно.
In vegetative experiment has been studied the infl uence of adsorbents on the basis of mineral and polymer substrates Bentonite, Arpolit, Supradit, Agronit on the accumulation of heavy metals (HM) of strawberry plants plant variety Troitskaya in the artificial contamination of sod-podzolic soil at the level MAC (maximum allowable concentration) of total content of TM: Cd 2 mg/kg, Cr 100 mg/kg (MAC missing), Pb 130 mg/kg, Zn 220 mg/ kg. It was found that the use of adsorbents based on mineral and polymer substrates helps to reduce the content of mobile forms of Cr, Cd, Pb in the soil. Their content is reduced to the greatest extent when the adsorbents Supradit M are added to the soil (by 78.5 % for Cd and 40.1 % for Pb, compared with the control) and Agronite (by 79.0 % for Cd and 48.9 % for Pb, compared with the control). For mobile Cr, the downward trend in soil content was statistically unreliable. The content of mobile Zn in the variants with all adsorbents, on the contrary, increased in comparison with the contaminated control, to the greatest extent when the adsorbent Supradit M was added – by 26.1 %, compared with the control. The use of adsorbents led to a decrease in the content of Cd and Pb in the roots of strawberry plants. The greatest decrease in their content in the roots was when adding adsorbents Supradit M (65.2 % for cadmium and 76.8 % for lead, compared with the control) and Agronite (65.7 % for cadmium and 78.2 % for lead, compared with the control). The content of Zn in the roots in the variants with the introduction of adsorbents, except for Bentonite, increased in comparison with the contaminated control, to the greatest extent with the introduction of the adsorbent Supradit M – by 45.2 %. The content of Cr in the roots when using all adsorbents, except Agronite, also tended to increase, to the greatest extent when applying Arpolite – by 105.9 %, compared with the control. When applying the adsorbents Supradit M and Agronit to the soil, the content of Cd in the leaves decreased: when applying the adsorbent Supradit M by 52.9 %, Agronit – by 41.2 %, compared to the control. The content of Zn, Cr, and Pb in the leaves in the variants with adsorbents increased in comparison with the contaminated control, to the greatest extent when adding the adsorbent Arpolite: by 63.7 % – for Zn, by 71.2 % – for Cr, and by 46.3 % – for Pb. When using this adsorbent, the content of Cd in the leaves also increased – by 105.9 % higher than the contaminated control. The content of Cd, Cr, Pb, Zn in the berries of strawberry when using adsorbents less than in the roots and leaves, depended on the content of the corresponding heavy metals in the soil and was not statistically significant. When adding the adsorbents Supradit M and Agronit to the soil, the content of Cd in berries tended to decrease: when using the adsorbent Supradit M – by 30.0 %, Agronit – by 40.0 %, compared with the control. When adding the adsorbent Arpolite to the soil, the Cd content in berries tended to increase by 30.0 %, Pb – by 111.8 % from the control. The Cr content in the berries in the variants with adsorbents increased in comparison with the contaminated control, to the greatest extent with the introduction of Bentonite adsorbent – by 180.0 %. For the content of Zn in berries, there was no pronounced natural tendency for adsorbents to act. The closest relationship between the content of TM in the organs of strawberry plants and the content of mobile forms of heavy metals in the soil was observed for roots and leaves. There was no such dependency for Cr. At the studied levels of mobile TM content in the soil, the barrier properties of strawberry plants play an important role in the accumulation of heavy metals. The translocation coefficients of heavy metals were higher in the experiment variants, in which a decrease in the content of mobile forms of TM in the soil was observed when adding adsorbents. For Cd in the variant using the adsorbents Supradit M and Agronit, the TM translocation coefficients were higher than the control value by 98.0 and 72.5 %, respectively. For Pb, the values of translocation coefficients increased with the use of these adsorbents, compared to the control, by 300 % and 350 %, respectively. With an increased content of mobile forms of TM in the soil in the variants with the introduction of adsorbents Supradit M and Agronit, the translocation coefficients for Zn, compared to the control, were lower by 33.3 % and 33.3 %, respectively.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.