Ученые Аграрно-технологического института в рамках работы над грантом 25-16-00047 РНФ под руководством Довлетяровой Э.А изучили смягчающее влияние фосфора, цинка и органического вещества почвы на фитотоксичность мышьяка для райграса

Производство цветных металлов оказывает негативное влияние на состояние окружающей среды и является серьезной проблемой во многих странах. На Урале выплавка меди на протяжении почти двух столетий привела к значительному загрязнению почв разными металлами. В данном исследовании на почвах, загрязненных выбросами Воскресенского медеплавильного завода (Южный Урал, Республика Башкортостан, Россия), производство в XVIII–XIX вв, выращивали многолетний райграс (Lolium perenne L.) в контролируемых лабораторных условиях. В эксперименте ожидали наличие фитотоксичности меди, однако мышьяк оказался основным фактором фитотоксичности почвы (R2=0.83, P=0.01), а содержание других элементов (включая медь) в побегах райграса не оказывало значимого влияния на их рост. Полуэффективная концентрация (EC50) мышьяка в побегах (сухая масса) составила 0.29 мг/кг. Содержание мышьяка в побегах было обратно пропорционально концентрации подвижного фосфора в почве (R2=0.83, P=0.01), что согласуется с известным антагонизмом между фосфат- и арсенат-ионами. Выявлена обратная зависимость между содержаниями мышьяка и цинка в побегах (R2=0.52; P=0.042). Хотя механизм антагонизма между мышьяком и цинком остается неясным, он может быть связан с образованием поверхностных комплексов на оксидах железа. И хотя между содержаниями подвижного мышьяка и органического вещества в почве обнаружена положительная корреляция (R2=0.53, P=0.039), между содержанием мышьяка в побегах и почвенным органическим веществом, напротив, – отрицательная (R2=0.59, P=0.027). Это согласуется с ранее полученными данными, подтверждающими, что комплексы металлов с гуминовыми кислотами труднодоступны для поглощения растениями. В совокупности влияние фосфора, цинка и органического вещества почвы на поглощение мышьяка объясняет отсутствие значимой корреляции между содержанием подвижного мышьяка в почве (извлекаемого 0.01 М раствором CaCl2) и его содержанием в побегах. В целом, данное исследование позволяет получить новые сведения о фитотоксичности мышьяка и факторах, определяющих его поглощение выращенных на загрязненных почвах растениями. Принимая во внимание ограниченное количество образцов в данном исследовании (всего 8), полученные выводы следует считать предварительными.

Данное исследование финансировалось за счет гранта 25-16-00047 Российского научного фонда.