НОВЫЙ ФИТОРЕМЕДИАНТ СОЗ-ПЕСТИЦИДОВ: ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ РАСТЕНИЕ MISCANTHUS SINENSIS (Experimental biology, 2024)
С развалом сельскохозяйственной инфраструктуры в Казахстане и во многих других странах хранилища химических средств защиты растений, как и хранящиеся в них остатки препаратов, перешли в частное владение, либо оказались бесхозными. Несмотря на законодательные акты и международные конвенции проблема стойких органических загрязнителей (СОЗ) до конца не решена. Меры восстановления территорий, загрязненных СОЗ-пестицидами, ограничены, в связи с этим фитотехнология является многообещающей благодаря экологичности и отсутствию крупных капиталовложений. Одним из ключевых моментов технологии является поиск новых видов растений, способных накапливать и трансформировать пестициды в менее токсичные соединения. В статье рассматривается потенциал энергетической культуры Miscanthus sinensis Anderson (M. sinensis), как новой культуры, для восстановления почв, загрязненных СОЗ-пестицидами. Дизайн эксперимента включает культивирование M. sinensis на загрязненной СОЗ-пестицидами (2,4-ДДД, 4,4-ДДД, 4,4-ДДЕ, 4,4-ДДТ, α-ГХЦГ, β-ГХЦГ, γ-ГХЦГ и δ-ГХЦГ) почве. Продуктивность биомассы, физиологические параметры и фиторемедиационный потенциал оценивали по окончании вегетационного периода. Результаты показали, что СОЗ-пестициды оказывали влияние на продуктивные и физиологические показатели M. sinensis: снижали наземную биомассу и содержание пигментов хлорофилла до 23 и 37%, соответственно, и повышали биомассу корневой системы до 17%. Растение продемонстрировало устойчивость к загрязнению СОЗ-пестицидами, индекс толерантности составил 0.99. При оценке фиторемедиационных показателей выявлено, что M. sinensis в зависимости от вида СОЗ-пестицида использовал две стратегии восстановления загрязненной почвы: фитоэкстракцию и фитостабилизацию. 4,4-ДДТ и изомеры β-ГХЦГ и γ-ГХЦГ аккумулировались в наземной биомассе, коэффициенты транслокации – 1.18, 4.04 и 84.0, соответственно; метаболит 4,4-ДДЕ накапливался в корневой системе, коэффициент биоконцентрации – 2.07. Результаты исследования позволяют предположить, что M. sinensis имеет большие перспективы для использования в проектах по фиторемедиации СОЗ-пестицидов, особенно в Казахстане, благодаря подтвержденной фитостабилизирующей активности в отношении токсичного 4,4-ДДЭ, конечного метаболита разложения 4,4-ДДТ. Поэтому дальнейшие исследования должны быть сосредоточены на оптимизации стратегии фитостабилизации M. sinensis в отношении других СОЗ-пестицидов.
Keywords: энергетическое растение; Miscanthus sinensis; продуктивность; фотосинтез; фиторемедиация; почва; СОЗ-пестициды