Влияние гуминового препарата на растения ярового ячменя в условиях стресса от повышенного содержания свинца
DOI:
https://doi.org/10.31279/ABNC-2026-16-3-137Ключевые слова:
загрязнение свинцом, гуминовый препарат из вермикомпоста, ячмень, цитоморфометрические показателиАннотация
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.
Библиографические ссылки
Orlov, D.S. Humic Acids of Soils and the General Theory of Humification. M.: Moscow State University Publishing House, 1990.325.
Swift R.S., Posner A.M. Nitrogen, phosphorus and sulphur contents of humic acids fractionated with respect to molecular weight. Journal of Soil Science. 1972;23(1):50–57. https://doi.org/10.1111/j.1365-2389.1972.tb01640.x
Orlov D.S. Humus Acids of Soils. Moscow: Moscow State University Press, 1974.332.
Thurman E.M. Organic Geochemistry of Natural Waters. Dordrecht: Martinus Nijhoff/Dr. W. Junk Publishers,1985.451.
Chukov S.N., Talashkina V.D., Nadporozhskaya M.A. Physiological activity of growth stimulants and humic acids of soils. Pochvovedenie. 1995;2:169-174.
Zandonadi D.B., Canellas L.P., Façanha A.R. Indolacetic and humic acids induce lateral root development through a concerted plasmalemma and tonoplast H⁺ pumps activation. Planta. 2007;225(6):1583–1595. https://doi.org/10.1007/s00425-006-0454-2
Kulikova N.A., Perminova I.V., Lebedeva G.F., et al. Effect of organic matter of aqueous and alkaline extracts of peat on plant photosynthesis. Bulletin of Moscow University. Series 16: Biology. 1997;2:36–41.
Ertani A., Nardi S., Francioso O., et al. Metabolite-targeted analysis and physiological traits of Zea mays L. in response to application of a leonardite-humate and lignosulfonate-based products for their evaluation as potential biostimulants. Agronomy. 2019;9(8):445. https://doi.org/10.3390/agronomy9080445
Naimi O.I., Dubinina M.N., Matyugin V.A., et al. Effect of humic preparations on the content of mobile phosphorus and phosphatase activity in ordinary chernozem under winter wheat crops. Zemledelie. 2023;5:32–36. https://doi.org/10.24412/0044-3913-2023-5-32-36
Gorovaya A.I., Orlov D.S., Shcherbenko O.V. Humic Substances: Structure, Functions, Mechanism of Action, Protective Properties, Ecological Role. Kyiv: Naukova Dumka, 1995.303.
Bezuglova O. S., Neganova N. M., Syrovoy A. A. The influence of sodium humate and its derivatives enriched with iron and microelements on the growth and development of plum variety ‘Hissei’. Agrochemistry and Ecology Problems. 2011;3:50–54.
Alvarez-Puebla R.A., Valenzuela-Calahorro C., Garrido J.J. Cu (II) retention on a humic substance. Journal of colloid and interface science. 2004;270(1):47–55. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2003.08.068
Garcia-Mina J. M., Antolin M. C., Sanchez-Diaz M. Metal-humic complexes and plant micronutrient uptake: A study based on different plant species cultivated in diverse soil types. Plant and Soil. 2004;258(1):57–68. https://doi.org/10.1023/B:PLSO.0000016509.56780.40
Gorovtsov A.V., Bezuglova O.S., Polienko E.A., et al. The effect of humic substances on microbial activity of the soil under fruit trees. Live and bio-abiotic systems. 2016;18:2 https://doi.org/10.18522/2308-9709-2016-18-2
Bezuglova O.S., Lykhman V.A., Gorovtsov A.V., et al. Influence of humic fertilizer on structure and microbiological activity of southern chernozem under various cultures. Izvestia of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2015;17(6):164–168.
Kabata-Pendias A., Pendias H. Trace Elements in Soils and Plants. Boca Raton: CRC Press, 2001.413.
Tefera M.F., Gebreyohannes, M. Saraswathi Heavy metal analysis in the soils of in and around Robe town, Bale zone, South-Eastern, Ethiopia. Eurasian Journal of Soil Science. 2018;7(3):251–256. https://doi.org/10.18393/ejss.430116
Gottesfeld P., Were F.H., Adogame L., et al. Soil contamination from lead battery manufacturing and recycling in seven African countries. Environmental Research. 2018;161:609–614. https://doi.org/10.1016/j.envres.2017.11.055
Maestri E., Marmiroli M., Visioli G., et al. Metal tolerance and hyperaccumulation: Costs and trade-offs between traits and environment. Environmental and Experimental Botany. 2010;68(1):1–13. https://doi.org/10.1016/J.ENVEXPBOT.2009.10.011
Sędzik M., Smolik B., Krupa-Małkiewicz M. Effect of lead on germination and some morphological and physiological parameters of 10-day-old seedlings of various plant species. Environmental Protection and Natural Resources. 2015;26(3):22–27. https://doi.org/10.1515/oszn-2015-0009
Rahman S.U., Qin A., Zain M., et al. Pb uptake, accumulation, and translocation in plants: Plant physiological, biochemical, and molecular response: a review. Heliyon. 2024;10(6):e27536. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e27724
Liu D., Li T.Q., Jin X.F., et al. Lead induced changes in the growth and antioxidant metabolism of the lead accumulating and non-accumulating ecotypes of Sedum alfredii. Journal of Integrative Plant Biology. 2008;50(2):129–140. https://doi.org/10.1111/j.1744-7909.2007.00608.x
Mukhtar S.M., Bhatti H.N., Muhammad Khalid M.K., et al. Potential of sunflower (Helianthus annuus L.) for phytoremediation of nickel (Ni) and lead (Pb) contaminated water. Pakistan Journal of Botany. 2010;42:4017–4026.
Gorovaya A.I., Orlov T.V., Kovtun V.A. Humic substances: Assessment of their biological action and application prospects. Ecology and Noospherology. 2002;12(3-4):56–63.
Popov A.I. Humic Substances: Properties, Structure, Formation. St. Petersburg: Publishing house of St. Petersburg University, 2004.248.
Patra M., Bhowmik N., Bandopadhyay B., et al. Comparison of mercury, lead and arsenic with respect to genotoxic effects on plant systems and the development of genetic tolerance. Environmental and Experimental Botany. 2004;52(3):199–223. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2004.02.009
Pinho S., Ladeiro B. Phytotoxicity by lead as heavy metal focus on oxidative stress. Journal of Botany. 2012;1:369572. https://doi.org/10.1155/2012/369572
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 О.С. Безуглова, В.В. Бесчетников
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
