Теплоэлектростанции и пшеничные поля: что выяснили ученые ЮФУ об их связи
Влияние загрязняющих выбросов теплоэлектростанций на урожайность и другие показатели роста пшеницы исследовали ученые ЮФУ совместно с коллегами из Индии.
Загрязняющие выбросы тепловых электростанций (ТЭС) представляют значительную экологическую проблему, ведь они содержат токсичные элементы, которые могут накапливаться в почве, воде и продуктах питания, и оказывать серьезное негативное воздействие на здоровье человека и сельскохозяйственные культуры.
Известно, что кроме углекислого газа и воды выбросы ТЭС включают в себя разнообразные пылевые частицы, оксиды серы, азота и различных металлов, фтористые соединения и ряд газообразных продуктов. Эти вещества могут свободно распространяться в атмосфере и оседать на земле, а затем попадать в почву и водные ресурсы. Когда эти загрязнители попадают в сельскохозяйственные угодья, они могут оказывать вредное воздействие на рост и развитие растений, включая пшеницу.
По словам ученых Южного федерального университета, систематических исследований, посвященных «миграциям» таких выбросов в окружающей среде и их накоплению в растениях, сегодня крайне мало. Одним из стратегических проектов программы развития ЮФУ «Приоритет-2030» (нацпроект «Наука и университеты») является «Управление почвенными ресурсами и агроклиматология». Именно в рамках этого проекта ученые Академии биологии и биотехнологий Д.И. Ивановского ЮФУ работают над усилением агробиобезопасности и плодородия почв, разрабатывая в том числе новые методы оценки влияния загрязняющих факторов на урожайность сельскохозяйственных культур.
Так, в недавнем исследовании команда исследователей ЮФУ и Университета Амити (Индия) проанализировала влияние твердых взвесей, выбрасываемых ТЭС, на урожай пшеницы, выращиваемой в радиусе 10 километров от электростанции. Результаты работы изложены в научном журнале «Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology».
«В течение вегетационного периода пшеницы мы наблюдали за динамикой роста посевов, заражаемостью вредителями и болезнями, а также за процессами отложения взвесей. На протяжении двух лет мы также отслеживали изменения урожайности и дополнительные биохимические показатели пшеницы», – рассказала заведующая кафедрой почвоведения и оценки земельных ресурсов АБиБ ЮФУ Татьяна Минкина.
По итогам исследования выяснилось, что загрязняющие вещества от ТЭС распространяются в радиусе 10 километров, накапливаясь в тканях растений.
«На экспериментальном участке мы зафиксировали высокий уровень озона и взвешенных частиц. Эти факторы повлияли на содержание хлорофилла и относительное содержание воды в растениях, но также и на повышение у пшеницы индекса устойчивости к загрязнению воздуха. Другими словами, растения показали некоторую способность «привыкать» к выбросам», – отметила Татьяна Минкина.
Было также обнаружено, что у пшеницы заметно снизилось содержание хлорофилла, что говорит о потере продуктивности, то есть снижении итоговой биомассы.
«Мы также получили сравнительные результаты об уровне толерантности различных сортов пшеницы к загрязнениям этого типа. Степень их воздействия зависит от того, насколько растение чувствительно к частицам пыли, влияющим на ряд биохимических параметров», – сообщил ведущий научный сотрудник АБиБ ЮФУ Вишну Раджпут.
Как отметили авторы работы, на сегодняшний день результаты проекта внедрены в научные исследования лаборатории «Здоровье почвы» ЮФУ. Кроме того, в дальнейшем планируется продолжить анализ влияния выбросов ТЭС на различные сельскохозяйственные культуры.
Данная работа выполнена при поддержке Индийского сельскохозяйственного научно-исследовательского института Нью-Дели, Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, соглашение №. 075-15-2022-1122 в рамках реализации федеральной программы «Приоритет-2030».
Автор текста: Юлия Сопрунова