Особенности накопления тяжелых металлов в системе "почва - клевер" и их влияние на микробный ценоз почвы в условиях городской среды

Abstract

Введение. В статье затронуты вопросы экологической безопасности окружающей среды. Проведен анализ содержания тяжелых металлов в системе «почва-клевер» в условиях городской среды. Результаты анализа позволили выявить уровни аккумуляции тяжёлых металлов в подземной части клевера лугового (Trifolium рга1епзе L.) (произрастающего в условиях городской среды с высокой степенью техногенной нагрузки), а также установить их влияние на микробный ценоз почвы. Материалы и методы исследований. Методика отбора проб осуществлялась согласно Методическим указаниям по определению тяжёлых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. Исследование включало оценку интенсивности биологического поглощения элементов и показатель биогеохимической активности. Статистическая обработка полученных результатов проводилась с использованием прикладных программных пакетов «Statistica for Windows», версия 6.0, и программного продукта «Microsoft Excel 2016». Микробиологический анализ проводился согласно нормативным документам. Подсчет выросших колоний осуществлялся с помощью счетчика колоний Scan 300 Interscience. Для анализа результатов применяли методы математической статистики. Результаты исследований и их обсуждение. Согласно полученным данным наиболее распространёнными загрязнителями в условиях городской среды являются такие металлы как Ni, Cd, Pb, Cu, Mn. Однако данные значения этих тяжелых металлов в корневой части клевера не превышают значения ПДК и ОДК в почве. Микробиологический анализ показал, что повышенные концентрации никеля и железа угнетают рост Rhizobium trifolii, а различные концентрации кадмия и марганца стимулируют рост бактериальной культуры. Выводы. Полученные значения тяжелых металлов в корневой части клевера не превышают фонового содержания в почвах города, а значит, корневая система блокирует поступление тяжёлых металлов в растение. Установлен различный характер влияния тяжелых металлов на азот-фиксирующие микроорганизмы. Повышенные концентрации таких тяжелых металлов как кадмий и марганец, оказывают стимулирующее действие на рост Rhizobium trifolii. При действии никеля и железа на данный микроорганизм отмечено угнетающее действие. Высокие концентрации этих металлов резко подавляют рост азотфиксирующих бактерий, что в дальнейшем может отразиться на плодородии почвы