Как тяжелые металлы ухудшают здоровье почвы и растений. Минеральное питание

Сегодня мне бы хотелось затронуть еще одни аспект связанный с загрязнением тяжелыми металлами  - влияние ТМ на минеральное питание растений.

Одним из главных условий нормального роста и развития растений является сбалансированность химического состава клеток. При повышении в окружающей среде содержания тяжелых металлов, в том числе необходимых для растения, внутриклеточная концентрация элементов может существенно меняться, поскольку тяжелые металлы ингибируют поступление одних элементов и служат причиной повышения уровня других. 

Взаимоотношения между тяжелыми металлами и другими элементами минерального питания оказывают большое влияние на фотосинтез, содержание фотосинтетических пигментов, водный и гормональный баланс растений, активность ферментов. 

Более того, некоторые авторы считают, что типичные симптомы токсичности, вызываемые тяжелыми металлами (задержка роста и развития, хлороз листьев), являются вторичными эффектами, связанными с дефицитом элементов минерального питания.

Установлено, что между тяжелыми металлами и другими химическими элементами возможны аддитивные, антагонистические и синергические взаимодействия.

В случаях аддитивных взаимодействий физиологический эффект комплексного действия двух ионов равен сумме эффектов отдельных металлов (например, Cu – Co).

Антагонизм – это такой тип взаимодействия, при котором физиологический эффект совместного действия двух ионов (или молекул) на растения меньше, чем эффект от действия каждого из них в отдельности.

Синергизм – взаимное усиление физиологического действия на растение каждого из элементов. В результате физиологический эффект совместного действия ионов превышает сумму эффектов действия отдельных элементов.

Возможные варианты антагонистического и синергического взаимодействия между макроэлементами и тяжелыми металлами:  

- N – антагонисты Cu, Pb
-  P – антагонисты Cd, Cu, Pb, синергизм Zn
- К - антагонисты Cd, Pb
- Ca – антагонисты Cd, Cu, Pb, Zn, синергизм Cu, Zn
- Fe – антагонисты Zn
- Mg – антагонисты Zn, Cu 

Взаимный антагонизм выявлен также для следующих тяжелых металлов:

• антагонисты Pb: Mn, Mg, Ca;
• антагонисты Zn: Mn, Mg, Cd, Mo, Fe;
• антагонисты Mn: Ni, Pb, Cd, Cu, Mn, Fe.

Взаимный синергизм установлен для следующих пар элементов:

• Cu и Mo, Co, Cd, Mn, Zn;
• Pb и Cd, Fe;
• Mo и V, Fe, Mn.

Таким образом, тяжелые металлы могут вызывать дефицит элементов минерального питания, а также их дисбаланс. В свою очередь, дефицит элементов минерального питания, обусловленный тяжелыми металлами, может иметь серьезные негативные последствия, приводящие к нарушениям многих физиологических процессов.

При подготовке сообщения использовались литературные источники ,находящиеся в открытом доступе:

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ К ТЯЖЕЛЫМ МЕТАЛЛАМ, А. Ф. Титов, В. В. Таланова, Н. М. Казнина, Петрозаводск, 2011

Обращали ли вы внимание, что загрязнение ТМ может привести к проблемам с усвоением  макро -, мезо- и микро- питательных элементов?