Солеустойчивость Фиторемедиация Влияние соли Рост растений

Солеустойчивость Фиторемедиация

Влияние соли: • Рост растений • Урожай • Выживание Такламакан, Китай

Солеустойчивость - это способность растений произрастать на засоленных почвах. Засоленность почвы определяется концентрацией солей в корнеобитаемом слое почвы. • На сильно засоленных почвах количество солей превышает 0, 5% (от веса почвы). Возделывать культуры на таких почвах нецелесообразно. • Среднезасоленные почвы имеют концентрацию солей 0, 2 -0, 5%. Такие почвы используются в сельском хозяйстве, но на них обычно получают пониженный урожай. • Незасоленные почвы содержат 0, 1 -0, 2% солей и на них возможно произрастание почти всех полевых культур.

Растения по их отношению к засоленности почвы разделяют на две основные группы: галофиты и гликофиты. • Галофиты - растения, приспособленные к существованию в условиях избыточного засоления. • Гликофиты — растения незасоленных водоемов и почв. • Гало- и гликофиты различаются рядом анатомических особенностей и особенностей обмена веществ.

Ситуация в настоящее время: 380 миллионов Га – потенциально с. хоз земли (во всем мире). Ареалы уменьшенные засолением: - из-за плохого водного менеджмента - орошение где испарение > осадков Примеры: Китай, Южная Испания, Западный Техас

типы засоления • карбонатный, • хлоридный, • сульфатно-хлоридный, • хлоридно-сульфидный • смешанный Особенно распространены хлоридный, сульфидный и смешанный типы. Наиболее отрицательное действие на растения оказывает хлоридный тип засоления. Меньший вред причиняет смешанный тип засоления.

Механизмы губительного воздействия солей • токсический, • осмотический, • микробиологический. При повышенной концентрации солей происходит: 1) Разобщение процессов окисления и фосфорилирования 2) Повреждение поверхностных слоев цитоплазмы 3) Нарушение ультраструктуры клеток и азотного обмена 4) Угнетение роста растений В условиях засоления отмечено образование таких токсичных продуктов, как кадаверин и путресцин, являющихся аналогами трупного яда.

Воздействия тяжелых металлов (ТМ) на растения, животных и людей - актуально из-за загрязнения окружающей среды. Тяжелые металлы – это химические элементы, имеющие относительную молекулярную массу больше 40. Ртуть, кадмий и свиней являются токсичными, наиболее опасными загрязнителями окружающей среды Медь, цинк, молибден, железо в небольших количествах необходимы как животным, так и растениям.

Растения, устойчивые к ТМ - это • аккумуляторы • индикаторы • исключающие Главной мишенью токсического действия ТМ является повреждение ферментов. Отравление растений ТМ: • происходит угнетение фотосинтеза, • усиление дыхания, • торможение оттока метаболитов • и другие отрицательные реакции организма Одним из механизмов адаптации к ТМ – выработка • металлоустойчивых ферментов • металлосвязывающих белков (металлотеонинов). .

• Высокое содержание Hg, РЬ, Cd, Zn, Сг, Со, Си оказывает токсичное действие на живые организмы • По чувствительности к ним животных и человека металлы располагаются в приблизительный ряд: Hg > Си > Zn> Ni > Pb > Cd > Cr > Sn > Fe > Mn > Al

Фиторемедиация — комплекс методов очистки сточных вод, грунтов и атмосферного воздуха с использованием растений. Способы Фиторемедиации: • Ризофильтрация — корни всасывают воду и химические элементы, необходимые для жизнедеятельности растений; • Фитотрансформация: – фитостабилизация — перевод химических соединений в менее подвижную и активную форму (снижает риск распространения загрязнений); – фитодеградация — разрушение растениями и симбиотическими микроорганизмами органической части загрязнений;

Фитоэкстракция— накопление в организме растения опасных загрязнений (например, тяжелых металлов); Фитоволатилизация – испарение воды и летучих химических элементов (As, Se) листьями растений; Фитостимуляция — стимуляция развития симбиотических микроорганизмов, принимающих участие в процессе очистки.

Растенияө аккумуляторы ТМ • Большинство дикорастущих гипераккумуляторов относится к семейству крестоцветных; сарептская горчица- эффективный накопитель свинца, меди и никеля. • Свинец способны накапливать также кукуруза и известный сорняк амброзия.

Вопросы для самоконтроля • На какие группы делятся растения по их отношению к засоленности почвы? • Сколько известно механизмов воздействия солей на растения? Дайте их основную характеристику. • Какие физиолого-биохимические изменения происходят в растениях при их произрастании на засоленных почвах? • Какие элементы относятся к тяжелым металлам? • Почему тяжелые металлы являются наиболее опасными загрязнителями окружающей среды? • За счет каких механизмов растения адаптируются к воздействию тяжелых металлов?