ГІРЧИЦЯ САРЕПТСЬКА (BRASSICA JUNCEA (L.): ЕФЕКТИВНІСТЬ ФІТОРЕМЕДІАЦІЇ НА ЕТАПІ ЦВІТІННЯ
DOI:
https://doi.org/10.37406/2706-9052-2024-3.2Ключові слова:
гірчиця, фіторемедіація, важкі метали, ґрунт, XRF, відновлення ґрунтуАнотація
У статті досліджується ефективність фіторемедіації ґрунту гірчицею сарептською Brassica Juncea (L.) на етапі цвітіння з акцентом на важкі метали, зокрема Барій, Цирконій та Цинк. Забруднення ґрунту важкими металами в Україні стало надзвичайно актуальною проблемою через бойові дії, що відбуваються на території країни. Це забруднення може мати значний вплив на врожайність та якість сільськогосподарської продукції, а також становити загрозу для здоров'я населення, яке споживає таку продукцію. Гірчиця сарептська використовується не лише для продовольчих цілей, але також може слугувати для відновлення ґрунтів, забруднених важкими металами. Дослідження проводилося на ділянці поблизу жвавої дороги, де ґрунт потенційно містить вищий вмісту важких металів. Для аналізу було взято зразки із метрового шару ґрунту з кроком у 10 см до сівби гірчиці сарептської та на час її цвітіння. Аналіз ґрунту саме на цьому етапі обумовлений тим, що у випадку позитивного результату, тобто значного поглинання важких металів, можна буде виконувати фіторемедіацію кілька разів протягом весняно-літнього сезону. В результаті дослідження встановлено, що гірчиця сарептська здатна ефективно поглинати Барій з ґрунту, особливо в шарах 20–30 см, 40–50 см, 50–60 см та 60–70 см. Водночас зниження концентрації Барію в інших шарах не було статистично істотним. Щодо Цирконію, його вміст у шарах 0–10 см та 20–30 см дещо зменшився, хоча ці зміни були статистично істотними, це не дозволяє розглядати гірчицю сарептську як ефективного акумулятора цього елементу у фазу цвітіння. Аналіз на поглинання Цинку показав, що гірчиця сарептська поглинає незначну кількість цього елементу у фазу цвітіння. У підсумку, результати дослідження підтверджують можливість використання гірчиці сарептської для фіторемедіації Барію з ґрунту до фази цвітіння, тоді як для Цирконію та Цинку ефективність поглинання потребує подальших досліджень. Такі дослідження є важливими для розробки методів моніторингу та очищення ґрунтів у регіонах, що постраждали від забруднення важкими металами внаслідок воєнних дій.
Посилання
Ansari Mohd. K. A., Ahmad A., Umar S., Iqbal M., Zia M. H., Husen A., Owens G. Suitability of Indian mustard genotypes for phytoremediation of mercury-contaminated sites. South African Journal of Botany. 2021. Vol. 142. P. 12–18. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2021.05.011.
Bouslimi H., Ferreira R., Dridi N., Brito P., Martins-Dias S., Cacador I., Sleimi N. Effects of Barium Stress in Brassica juncea and Cakile maritima: The Indicator Role of Some Antioxidant Enzymes and Secondary Metabolites. Phyton. 2021. Vol. 90. № 1. P. 145–158. https://doi.org/10.32604/phyton.2020.011752.
Broadley M. R., White P. J., Hammond J. P., Zelko I., Lux A. Zinc in plants. New Phytologist. 2007. Vol. 173. № 4. P. 677–702. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2007.01996.x.
Coscione A. R., Berton R. S. Barium extraction potential by mustard, sunflower and castor bean. Scientia Agricola. 2009. Vol. 66. №1. P. 59–63. https://doi.org/10.1590/S0103-90162009000100008.
Datsko O., Kovalenko V., Yatsenko V., Sakhoshko M., Hotvianska A., Solohub I., Horshchar V., Dubovyk I., Kriuchko L., Tkachenko R. Increasing soil fertility as a factor in the sustainability of agriculture and resilience to climate change. Modern Phytomorphology. 2024. Vol. 18. P. 110–113.
Du, J. Guo, Z. Li R., Ali A., Guo D., Lahori A. H., Wang P., Liu X., Wang X., Zhang Z. Screening of Chinese mustard (Brassica juncea L.) cultivars for the phytoremediation of Cd and Zn based on the plant physiological mechanisms. Environmental Pollution. 2020. Vol. 261. P. 114213. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.114213.
Ebbs S. D., Kochian L. V. Phytoextraction of Zinc by Oat (Avena sativa), Barley (Hordeum vulgare), and Indian Mustard (Brassica juncea). Environmental Science & Technology. 1998. Vol. 32. №6. P. 802–806. https://doi.org/10.1021/es970698p.
Gurajala H. K., Cao X., Tang L., Ramesh T. M., Lu M., Yang X. Comparative assessment of Indian mustard (Brassica juncea L.) genotypes for phytoremediation of Cd and Pb contaminated soils. Environmental Pollution. 2019. Vol. 254. P. 113085. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2019.113085.
Madejón P. Barium. В B. J. Alloway (Eds.), Heavy Metals in Soils. Springer Netherlands. 2013. Vol. 22. P. 507–517. https://doi.org/10.1007/978-94-007-4470-7_19.
Noulas C., Tziouvalekas M., Karyotis T. Zinc in soils, water and food crops. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. 2018. Vol. 49. P. 252–260. https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2018.02.009.
Shahid M., Ferrand E., Schreck E., Dumat C. Behavior and Impact of Zirconium in the Soil–Plant System: Plant Uptake and Phytotoxicity. В D. M. Whitacre (Eds.). Reviews of Environmental Contamination and Toxicology. Springer New York. 2013. Vol. 221. P. 107–127. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-4448-0_2.
Soleimannejad Z., Sadeghipour H. R., Abdolzadeh,A., Golalipour M. Physiological responses of white mustard grown in Zn-contaminated soils. Acta Physiologiae Plantarum. 2020. Vol. 42. № 8. P. 131. https://doi.org/10.1007/s11738-020-03119-8.
Sridhar B. B. M., Diehl S. V., Han F. X., Monts D. L., Su Y. Anatomical changes due to uptake and accumulation of Zn and Cd in Indian mustard (Brassica juncea). Environmental and Experimental Botany. 2005. Vol. 54. № 2. P. 131–141. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2004.06.011.
Stadler T., Temesi Á., Lakner Z. Soil Chemical Pollution and Military Actions: A Bibliometric Analysis. Sustainability. 2022. Vol. 14. № 12. P. 7138. https://doi.org/10.3390/su14127138.
Постанова Кабінету Міністрів «Про затвердження нормативів гранично допустимих концентрацій небезпечних речовин у ґрунтах, а також переліку таких речовин» № 1325 від 15 грудня 2021 р. / Верховна Рада України. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1325-2021-%D0%BF#Text.
