1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геохимия
  4. T. 68, № 10, 2023

Геохимия, 2023, T. 68, № 10, стр. 1045-1058

Локальные биогеохимические циклы микроэлементов в агроэкосистемах Западной Сибири

А. В. Синдирева *

Тюменский государственный университет
625003 Тюмень, ул. Володарского, 6, Россия

* E-mail: sindireva72@mail.ru

Поступила в редакцию 19.03.2023
После доработки 11.05.2023
Принята к публикации 12.05.2023

Аннотация

В статье приведены результаты многолетних полевых опытов (2005–2022 гг.) по изучению распределения и миграции микроэлементов в системе почва–растение–животное на примере агроценозов южной лесостепи Западной Сибири. Дана биогеохимическая оценка содержания микроэлементов (Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Cr, Se) в трофических цепях в определенных агроэкологических условиях. Проведен анализ геохимических факторов, влияющих на аккумуляцию микроэлементов в различных типах почв и произрастающих на них растениях. Установлены нормативные количественные характеристики действия микроэлементов на химический состав почвы, продуктивность и качество растений зерновых, кормовых и овощных культур. Показано взаимоотношение макро- и микроэлементов при поступлении их в растения в зависимости от уровня и соотношения химических элементов в почве, физиологической потребности растительного организма на разных стадиях онтогенеза. Установлены параметры поступления микроэлементов в организм животных с растительной пищей в условиях модельных опытов. Проанализированы структурные и функциональные изменения в органах животных при кормлении растениеводческой продукцией, выращенной при различном содержании микроэлементов.

Ключевые слова: биогеохимия, лугово-черноземная почва, растения, животные, кадмий, никель, цинк, хром, селен, свинец

Список литературы

  1. Александровская Е.Ю., Синдирева А.В., Иеронова В.В. (2020) Экологическая оценка действия селена в системе почва-растение в условиях Западной Сибири. Вестник Нижневартовского государственного университета. (1), 104-110.

  2. Голубкина Н.А., Папазян Т.Т. (2006) Селен в питании. Растения, животные, человек. М.: Печатный город, 269 с.

  3. Ермохин Ю.И., Башкатова Л.Н., Синдирева А.В., Трубина Н.К., Гиндемит А.М. (2019) Влияние кадмия, никеля, цинка на баланс химических элементов в почве. Вестник Омского государственного аграрного университета. 4(36), 12-19.

  4. Ермохин Ю.И., Синдирева А.В. (2011) Взаимосвязи в питании растений. Омск: Вариант-Омск, 208 с.

  5. Журбицкий З.И., Лавриченко В.М. (1977) Определение потребности растений в питании методом растительной диагностики. Агрохимия. (9), 127-133.

  6. Ильин В.Б. (1991) Тяжелые металлы в системе почва-растение. Новосибирск: Наука, 151 с.

  7. Илялетдинов А.Н. (1984) Микробиологическое превращение металлов. Алма-Ата: Наука, 268 с.

  8. Каббата-Пендиас А., Пендиас Х. (1989) Микроэлементы в почвах и растениях. М.: Мир, 429 с.

  9. Ковальский В.В. (1974) Геохимическая экология. М.: Наука, 298 с.

  10. Красницкий В.М. (2002) Агрохимическая и экологическая характеристики почв Западной Сибири. Омск: ОмГАУ, 144 с.

  11. Мельничук Ю.П. (1990) Влияние ионов кадмия на клеточное деление и рост растений. Киев: Наукова думка, 148 с.

  12. Синдирева А.В. (2012) Критерии и параметры действия микроэлементов в системе почва-растение-животное. Дис. докт. биол. наук. Тюмень: Тюменская сельскохозяйственная академия, 420 с.

  13. Синдирева А.В., Голубкина Н.А., Майданюк Г.А., Седокова Н.В. (2017) Экологическая оценка действия хрома, свинца, селена в трофических цепях. Сборник научных докладов XX Международной научно-практической конференции “Аграрная наука – сельскохозяйственному производству Сибири, Казахстана, Монголии, Беларуси и Болгарии”. Краснообск: Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАН. 1, 462-466.

  14. Синдирева А.В., Зайко О.А. (2020) Моделирование поступления микроэлементов в организм животных и распределения их по органам. Сборник материалов ХI Национальной научно-практической конференции (с международным участием) “Экологические чтения – 2020”. Омск: Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина, 523-529.

  15. Cысо А.И. (2007) Закономерности распределения химических элементов в почвообразующих породах и почвах Западной Сибири. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 277 с.

  16. Ягодин Б.А., Виноградова С.Б., Говорина В.В. (1989) Кадмий в системе почва–удобрение–растения–животные организмы и человек. Агрохимия. (5), 118-130.

  17. Шеуджен А.Х. (2003) Биогеохимия. Майкоп: ГУРИПП “Адыгея”, 1028 с.

  18. Aref F. (2011) Concentration of zinc and boron in corn leaf as affected by zinc sulfate and boric acid fertilizers in a deficient soil. Life Science J. 8, 26-31

  19. Arvy M.P. (1993) Selenate and selenite uptake and translocation in bean plants (Phaseolus vulgaris). Exp. Bot. 44(263), 1083-1087.

  20. Baker D. E., Chensin L. (1975) Chemical monitoring of soil for environmental quality animal and health. Advances in agronomy. 27, 306-366.

  21. Bernal M., Cases R., Picorel R., Yruela I. (2007) Foliar and root Cu supply affect differently Fe and Zn uptake and photosynthetic activity in soybean plants. Environmental and Experimental Botany. 60. 145-150.

  22. Brenneisen P., Steinbrenner H., Sies H. (2005) Selenium, oxidative stress and health aspects. Mol. Aspects Med. 26(4–5), 256-267.

  23. Bustueva K. A., Revich B. A., Bezpalko L. E (1994) Cadmium in the environment of three Russian cities and in human hair and urine. Arch Environ Health. 49(4), 284-288.

  24. Chizzola R., Michitsch H., Franz Ch. (2003) Monitoring metallic micronutrients and heavy metals in herbs, spices and medicinal plants from Austria. European Food Research and Technology.216, 407-411.

  25. Diaconu D., Nastase V., Nanau M.M., Nechifor O., Nechifor E. (2009) Assessment of some heavy metals in soils, drinking water, medicinal plants and other liquid extracts. Environment Engineering Management J. 8, 569-573.

  26. Ermakov V., Jovanović L. (2023) Chapter 1. The importance of biogeochemistry in environmental protection and green growth. In Technogenesis, Green economy and Sustainable development. (Eds. Jovanović L.N., Ermakov V.V., Ostroumov S.A.) Belgrade: Academic editions / Akademska izdanja, Zemun, 1-29.

  27. Fairweather-Tait S.J., Bao Y., Broadley M.R., Collings R. et al. (2011) Selenium in human health and disease. Antioxid. Redox Signal. 14(7), 1337-1383.

  28. Ehrlich H.L., Newman D.K., Kappler A. (2015) Geomicrobiology. Sixth Edition. CRC Press, 668 p.

  29. Girling C.A. (1984) Selenium in agriculture the environment. Revew. Agr. Ecosystems and environment. 11(1), 37-65.

  30. Griling C.A., Peterson P.J. (1981) The Significance of the Cadmium Species in Uptake and Metabolism of Cadmium in Crop Plants. Plant Nutr. 3, 703-720.

  31. He Z.L., Yang X.E., Stoffella P.J. (2005) Trace elements in agroecosystems and impacts on the environment. Trace Elem Med Biol. 19 (2-3), 125-40.

  32. Kaledin A.P., Stepanova M.V. (2023) Bioaccumulation of trace elements in vegetables grown in various anthropogenic conditions. Foods and Raw Materials. 11(1), 10-16

  33. Marschner H. (2012) Mineral Nutrition of Higher Plants. London: Academic Press. 649 p.

  34. Ojuederie O.B., Babalola O.O. (2017) Microbial and plant-assisted bioremediation of heavy metal polluted environments: a review. Int. J. Environ. Res. Public Health. 14, 1504.

  35. Valls M., Lorenzo V. (2002). Exploiting the genetic and biochemical capacities of bacteria for the remediation of heavy metal pollution. Fems Microbiol. Rev. 26, 327-338.

  36. Yamin Ma., Andrew W. Rate (2009) Formation of trace element biogeochemical anomalies in surface soils: the role of biota. Geochemistry Exploration Environment Analysis. 9, 353-367.

  37. Yang G.Q. (1983) Endemic selenium intixication of human in China. Am. J. Clin. Nutr. 37, 872-881.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Геохимия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал