Olga Stepanovna Bezuglova

Введение. Многочисленные исследования указывают на адаптогенную роль гуминовых веществ, что позволяет при их применении снижать негативные последствия не только погодных катаклизмов, но и уменьшать стресс от применения пестицидов, наличия в среде токсических соединений, включая тяжелые металлы. Однако существует недостаточная изученность механизмов их воздействия на сельскохозяйственные растения, в том числе на клеточные структуры растений.Цель. Показать влияние гуминового препарата на рост ячменя обыкновенного в условиях стресса, вызванного загрязнением свинцом.Материалы и методы. В условиях лабораторного эксперимента проведено моделирование загрязнения среды ацетатом свинца и попытка нейтрализации токсического действия свинца на растения ячменя обыкновенного введением в среду гуминового препарата. Модельный опыт проводили при помощи гидропонного метода выращивания растений. В качестве субстрата использовался промытый от ила и прокалённый кварцевый песок, в качестве питательного раствора была использована питательная смесь Прянишникова. Растения выращивались в течение 14 дней (для ячменя это начало кущения). Затем проводили морфометрические измерения, а также измеряли цитоморфометрические показатели.Результаты. Загрязнение субстрата свинцом вызывает изменения в размерах корневой системы и надземной части ячменя, снижает массу растений. Микроскопический анализ выявил изменения в цитоморфометрических показателях корней и листьев, которые выражались в увеличении поперечного размера корня растения по сравнению с контролем и доли проводящих тканей в нём, а также повреждении клеток хлоренхимы листьев и уменьшении количества пластид в них.Заключение. Применение гуминового препарата позволило частично скомпенсировать негативные эффекты, способствуя адаптации растений к действию поллютанта за счёт оптимизации процессов корнеобразования и восстановления количества пластид в клетках листовых пластин.

журнал Живые и биокосные системы Концепция «жизнь как вычисление» в системном анализе почвенных процессов (обзор). часть 1

журнал Живые и биокосные системы Концепция «жизнь как вычисление» в системном анализе почвенных процессов (обзор). часть 2

журнал Живые и биокосные системы Влияние гуминовых удобрений на ростовые процессы озимой пшеницы при загрязнении медью

A comprehensive assessment of the anthropogenic transformation of soils in the Rostov agglomeration was carried out using principal component analysis. Based on data from 45 chemical and physical parameters, natural (Ah, A, B), buried (Ab, Bb), and anthropogenic (UR) soil horizons were analyzed. The first four principal components were found to explain 78.3% of the total data variance. Two dominant factors of transformation were identified, which are primarily reflected in the first two principal components: PC1 (36.94% of variance), reflecting processes of physical degradation due to technogenic sand input and associated carbonate pollution (high loadings for sand, inorganic carbon (IC), and Ca content), and PC2 (21.41% of variance), associated with toxic pollution by heavy metals and phosphorus (high negative loadings for Pb, As, Zn, Sr, and P). Analysis of the contribution of individual parameters to the total variance revealed the most significant indicators: Mg, Pb, As, Si, Ca, P, Sr, and TOC. A smaller but statistically significant contribution was made by PC3 (14.25%, carbon and alkaline element balance—Ca and Mg) and PC4 (5.67%, which probably reflects the processes of soil acidification and deterioration of its structure). Clustering in the principal component analysis space confirmed a clear separation of horizons by type and degree of anthropogenic impact, mainly for the first two principal components. The results demonstrate that urbanization leads to a complex transformation of the soil cover, expressed in three main processes: physical degradation (technogenic sand input), chemical pollution (heavy metals), and disruption of the carbon balance (decrease in organic and increase in inorganic carbon). The obtained data allow for the ranking of risk factors and form the basis for developing priority measures for monitoring and remediation of soils in large agglomerations of the European South of Russia.

журнал Живые и биокосные системы Содержание минерального азота в черноземе обыкновенном при внесении гуминовых удобрений под подсолнечник в Ростовской области

Приводятся данные по оценке загрязнения тяжелыми металлами почв селитебных зон г. Ростов-на-Дону. Объектами исследования выступали почвы естественного происхождения – черноземы миграционно-сегрегационные мощные среднегумусированные тяжелосуглинистые на лессовидных суглинках и антропогенно-преобразованные почвы почвы – урбостратифицированные черноземы и урбостратоземы на погребенных черноземах миграционно-сегрегационных на лессовидных суглинках. Сравнительный анализ с фоновым аналогом показал низкую степень загрязнения черноземов тяжелыми металлами (Zc = 4.5–6.0). Наибольшее скопление поллютантов можно наблюдать в насыпных и антропогенно-преобразованных горизонтах. Максимальные значения Кс зарегистрированы в горизонтах «урбик» для кобальта (Кс = 1.6–2.6), меди (Кс = 1.2– 3.7), цинка (Кс = 1.6–6.7) и свинца (Кс = 1.5–6.1). В целом прослеживается явная тенденция к снижению интенсивности загрязнения элементами нижележащих горизонтов, что свидетельствует о барьерных свойствах, проявляемых урбаноземами, за счет повышенной плотности урбиковых горизонтов. Основными поллютантами антропогенно-преобразованных почв выступают цинк и мышьяк, их содержание не превышает 2 ОДК, с учетом санитарно-гигиенических критериев данный тип почв характеризуется допустимым уровнем загрязнения (Zc ˂ 16). Под влиянием техногенной нагрузки в дневных горизонтах отмечены локальные очаги загрязнения медью в подвижной форме (16.6 ПДК), а также свинцом (5.3 ОДК). Несмотря на превышение ОДК поллютантов в трансформированных почвах селитебных зон, наличие урбогоризонтов, для которых характерна повышенная плотность, и карбонатных барьеров в погребенных черноземах замедляет миграцию металлов вглубь профиля, смягчая антропогенную нагрузку на черноземы. This paper assesses heavy metal pollution in soils of residential areas in Rostov-on-Don. The objects of the study were soils of natural origin – migration-segregation thick medium-humus heavy loamy chernozems on loess-like loams and anthropogenically transformed soils – urbostratified chernozems and urban stratozems on buried migration-segregation chernozems on loess-like loams. Comparative analysis with the background analog showed a low level of chernozems contamination by heavy metals (Zc = 4.5–6.0). The greatest accumulation of pollutants was observed in bulk and anthropogenic transformed horizons. The maximum values of Kс were recorded in the urbic horizons for cobalt (Kс = 1.6–2.6), copper (Kс = 1.2–3.7), zinc (Kс = 1.6–6.7) and lead (Kс = 1.5–6.1). In general, there is a clear tendency towards decreasing levels of contamination of the underlying horizons by these elements, which indicates the barrier properties exhibited by urbanozems due to the increased density of urban horizons. The primary pollutants of anthropogenically transformed soils are zinc and arsenic. Their concentrations do not exceed two APC. According to sanitary and hygienic standards, this type of soil is considered to have an acceptable level of pollution (Zc ˂ 16). Under the impact of anthropogenic load, localized contaminations with copper in mobile form (16.6 MPC) as well as lead (5.3 APC) were recorded in the uppermost horizons. Despite an excess of APC for pollutants in transformed soils of residential areas, the presence of urban horizons characterized by increased density, and carbonate barriers in buried chernozems slows down the migration of metals deep into the profile, thereby mitigating the anthropogenic load on black soil.

The use of multidimensional statistics methods in soil science makes it possible to simplify the interpretation of the results and determine the most impor