Ученые из России выяснили, почему свинец ухудшает урожайность пшеницы

29 Ноября 2017

МОСКВА, 29 ноября Ученые из России выяснили, почему попадание свинца в почву полей значительно замедляет рост пшеницы и других сельскохозяйственных культур, и нашли возможный путь усмотрения этой проблемы, говорится в статье, опубликованной в Journal of Plant Physiology.

Высокое содержание свинца, мышьяка и многих других элементов в воде, водопроводных трубах, посуде и в других предметах быта и быта часто приводит к развитию тяжелых нарушений в работе мозга и тела человека. Многие историки сегодня считают, что традиции использования свинцовой посуды могли быть одной из причин упадка Древнего Рима, а высокая концентрация свинца в воде уже вызвала проблемы со здоровьем детей в городе Флинт в США.

Уже в этом столетии биологи обнаружили, что свинец и прочие тяжелые металлы отрицательного влияют не только на умственные способности человека, но и на продуктивность растений. Рост пшеницы и прочих сельскохозяйственных цивилизаций, как показали наблюдения за полями и опыты в лабораториях, значительно замедлятся в тех случаях, если в почву проникает большое количество свинца, кадмия и прочих токсичных и опасных для человека веществ.

Ученые из России попытались понять, как именно свинец мешает росту пшеницы и других сельскохозяйственных культур, наблюдая за тем, как меняется работа клеток злаков при росте в свинцовых почвах, и в грунте, в котором держится достаточно много селена – микроэлемента, защищающего растения от тяжелых металлов.

Как показали эти эксперименты, большие количества свинца в почве заставляли пшеницу белеть, терять свою нормальную молодую окраску фактически везде, кроме кончиков листьев. Причиной этого, как показал анализ содержимого клеток листьев, было то, что свинец нарушает нормальный цикл развития хлоропластов, главных сахарных фабрик растений. В результате этого размеры саженцев со свинцовых почв были примерно в два-три раза меньше, чем у пшеницы аналогичного возраста с чистого грунта.

Вместо хлоропластов в клетках растений, взлелеянных на почве со свинцом, формируются этиопласты – другой тип клеточных структур, в которых отсутствует хлорофилл. Эти растения почти не могут выдавать кислород, зато в них накапливается перекись водорода, индикатор окислительного стресса. Это, как отмечает ученые, тормозит рост растения и резко бессирует его продуктивность.

От большинства этих проблем, как показали дальнейшие опыты ученых из ИТЭБ и других научных центров России, можно избавиться, добавив в почву небольшие количества селена. Если концентрация свинца в грунте остается достаточно низкой, то селен может полностью нейтрализовать его эффекты, позволяя растению эволюционировать с той же скоростью, что и на чистых почвах.

При повышении концентрации свинца селен постепенно теряет свою эффективность, так как тяжелый металл начинает напрашивать нарушения не только в работе хлоропластов, но и в других частях клеток, фактически полностью останавливая развитие растения. По этой причине селен не является универсальным средством для защиты растений от тяжелых металлов – его можно применять только в тех случаях, когда доля свинца в почве не превышает 50 микрограмм на каждый килограмм грунта, заключают биофизики.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Ученые из России выяснили, почему свинец ухудшает урожайность пшеницы

комментарии (0)

Другие интересные новости

Квартет Сандры Фракенберг исполнит народные песни в джазовой аранжировке