САД У ДОРОГИ

Кандидат биологических наук Т. СЕННОВСКАЯ.

Большинство из нас убеждены, что овощи, зелень, ягоды и плоды, выращенные в своем саду, не только самые вкусные, но и самые полезные. Однако с этим мнением можно согласиться лишь в том случае, если сад расположен в экологически чистом месте и ему обеспечивается соответствующий уход. Совсем по-иному обстоят дела на садовых участках, которые находятся вблизи автомагистралей, промышленных объектов или железных дорог. Есть и другие причины, заставляющие задуматься над этой непростой проблемой.

Наука и жизнь // Иллюстрации
Высокая, плотная живая изгородь из вечнозеленых хвойных растений с точки зрения экологии - надежная защита от пыли, шума, ветра и вредных веществ автомобильных выбросов.
Содержание кадмия.
Содержание свинца.
Содержание цинка.
Содержание меди. Почвы Московской области, как и почвы многих других областей с развитой автодорожной сетью и промышленным производством, подвержены сильному загрязнению тяжелыми металлами.
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Несмотря на природную способность почв адсорбировать и частично консервировать в недоступной для растений форме загрязняющие вещества, возникает реальная опасность поступления их в плоды и овощи.
Хлороз на листьях черной смородины возникает при нехватке азота, избытке меди и дефиците железа.
Краевой некроз черной смородины, наблюдающийся при дисбалансе питания.
Краевой некроз на листьях садовой земляники, возникший после внесения осадка сточных вод.
Трехъярусная живая изгородь из бирючины (верхний ряд), барбариса Тунберга (в центре) и тимьяна.
Содержание тяжелых металлов в минеральных, органических и известковых удобрениях (в мг/кг сухого вещества, данные А. И. Подколзина).

Лаборатория "Московский регион" географического факультета МГУ провела анализ содержания тяжелых металлов в почвах садов, расположенных вблизи Московской кольцевой автодороги (МКАД). Содержание свинца в почве оказалось максимальным в непосредственной близости от МКАД - на расстоянии не более 10 м. Количество свинца превышало предельно допустимые концентрации (ПДК) и в овощах, выращенных в этой зоне: в свекле - в 1,9 раза (фоновое 0,76 мг/кг); в укропе - в 2 раза (фоновое 0,8 мг/кг). На расстоянии 50-70 м от МКАД содержание тяжелых металлов в овощах заметно снижалось, а на удалении более 100 м практически не выявлялось.

Не лучшим образом обстоят дела в огородах и садах, расположенных в других областях России. Так, в яблоках, поспевших вблизи автомагистрали на черноземах в Орловской области, содержание свинца превышало фоновое (0,1 мг/кг): на расстоянии 50 м - в 2,7 раза, на расстоянии 300 м - в 2,2 раза, на расстоянии 600 м - в 1,5 раза. То есть влияние дороги простиралось чуть ли не на километр. В близлежащем хозяйстве, сады которого расположены вдоль той же трассы и к тому же рядом с крупным промышленным объектом, яблоки оказались еще более "грязными": количество свинца в них на расстоянии 50 м от дороги превышало фоновое в 4,8 раза, на расстоянии 300 м - в 4,6 раза, на расстоянии 600 м - в 3 раза.

Наибольшей подвижностью тяжелые металлы обладают в кислых почвах, поскольку в кислой среде слаборастворимые окислы металлов и фосфаты переходят в ионную форму, легко усваиваемую растениями. Увеличение кислотности почвы на 1,8-2 единицы (диапазон изменения рН для почвы составляет 4-6,5) приводит к увеличению подвижности ионов свинца в 3-6 раз, цинка - в 3,8-5,4 раза, кадмия - в 4-8 раз, меди - в 2-3 раза, что в свою очередь ускоряет проникновение ионов тяжелых металлов в клетки растений. Усугубляют загрязнение растений тяжелыми металлами "кислотные дожди", частенько выпадающие вблизи крупных индустриальных городов.

Особенно хорошо усваиваются растениями тяжелые металлы в легких песчаных малоплодородных почвах с кислой реакцией.

ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Как почва, так и растения в садах загрязняются в результате работы транспорта (автомобильного, железнодорожного, авиационного), а также предприятий машиностроительной, металлообрабатывающей, химической и энергетической промышленности. Так, свинец поступает в атмосферу и почву из выхлопного газа двигателей внутреннего сгорания. Кадмий, медь, свинец, цинк - в результате истирания автопокрышек. Цинк и медь - вместе с атмосферными осадками, то есть из промышленных и транспортных выбросов. Кадмий, марганец, никель, свинец (до 80%) - с органическими удобрениями (в частности, с осадками сточных вод, по "удобрительной" ценности не уступающими подстилочному навозу), а также с известковыми удобрениями (каменноугольной, сланцевой золой).

В больших количествах кадмий может содержаться в фосфорных удобрениях, например в суперфосфате. Фосфорные удобрения в качестве примесей "богаты" и другими тяжелыми металлами (свинцом, хромом, кобальтом, никелем, ванадием, цинком, медью). Меньше всего примесей в суперфосфате, полученном из апатитов Кольского полуострова.

К счастью, фосфорные и органические удобрения, а также известь содержат тяжелые металлы в составе слаборастворимых соединений, поэтому в растения поступает лишь их малая часть. Гораздо более активно поставляют тяжелые металлы (свинец, медь, цинк) в растения внесенные в почву калийные и азотные удобрения. Влияние пестицидов и фунгицидов на общее загрязнение почв и растений тяжелыми металлами незначительно.

По данным специалистов Центрального института агрохимического обслуживания, полученным за период с 1981 по 1990-е годы, почвы Московской области больше всего страдали от загрязнений осадками сточных вод, на втором месте (30-40%) - влияние атмосферного загрязнения; влияние минеральных удобрений очень незначительно - менее 3%.

ЗДОРОВЬЕ РАСТЕНИЙ И ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ

Симптомы "отравления" растений тяжелыми металлами внешне проявляются в замедлении их роста и развития, изменении цвета и увядании листьев, уродливости и недоразвитости корневой системы.

Особенно чувствителен даже к низкому содержанию основных металлов-загрязнителей - кадмия, свинца, цинка и меди - обычный клевер. Чувствительность других растений к тяжелым металлам неодинакова. Так, к избытку меди, который вызывает некроз (отмирание тканей листьев) и уродливость тех или иных органов растений, наиболее чувствительны злаки, бобовые, шпинат, гладиолусы; к избытку цинка - злаки, шпинат; к избытку кадмия - бобы, фасоль, шпинат, редис, морковь, овес. Признаки угнетения под действием свинца (снижение урожая, торможение роста, хлороз, или пожелтение листьев) наблюдаются у свеклы, моркови, репы, гороха, клевера, люцерны. Довольно устойчивы к избытку свинца злаки, огурцы и кукуруза.

Высокой устойчивостью к кадмию отличаются овощные культуры семейства капустных: репа, редис, салат. К примеру, листья салата (сорт Московский парниковый), концентрация кадмия в которых превышена по сравнению с ПДК в 23 раза, внешне не проявляют ни малейших признаков кадмиевого "отравления".

Однако металлы-микроэлементы не всегда опасны, в некоторых случаях растениям они просто необходимы. Без меди не образуется лигнин - полимерное соединение, похожее на целлюлозу, из которого в основном состоит древесина. Дефицит молибдена ведет к отмиранию или к неконтролируемому росту клеток. При недостатке железа проявляется хлороз.

Различные подкормки, содержащие микроэлементы, широко применяются как в сельском хозяйстве, так и на садовых участках. Нарушение баланса некоторых микроэлементов (например, повышение концентрации железа или снижение содержания цинка) создает благоприятную среду для роста микроорганизмов-патогенов - грибков или бактерий, что приводит к болезни. Так что баланс микроэлементов в растениях для получения высокой урожайности необходимо контролировать и поддерживать.

РАСТЕНИЯ - КОНЦЕНТРАТОРЫ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

Растения накапливают соединения тяжелых металлов преимущественно в корнях. Но поступают тяжелые металлы в растения не только через корни, но и через листья. Степень накопления металлов в органах растений уменьшается в следующем порядке: корни - стебли - листья - плоды (семена). Что касается плодов, то от 38 до 59% тяжелых металлов сосредоточивается в кожице, от 15 до 30% - в мякоти (жмыхе) и 16% - в соке.

При одинаковых условиях выращивания в листьях земляники и малины кадмия накапливается в 3-4 раза больше, чем в листьях смородины и вишни (в среднем около 0,04 мг/кг), а свинца в этих же культурах - приблизительно одинаковое количество (в среднем около 0,5 мг/кг), за исключением земляники, в листьях которой его обнаружили в 2 раза меньше по сравнению с другими культурами.

ЗЕЛЕНЫЕ НАСАЖДЕНИЯ ОЧИЩАЮТ ПОЧВУ

В природе не существует растений, концентрирующих все тяжелые металлы, каждое растение аккумулирует определенные элементы. Например, одуванчик лекарственный и полынь обыкновенная накапливают медь, цинк, железо, свинец, марганец; горчица полевая и белая - селен; гречиха сахалинская и кукуруза - свинец; горец, щавель и гречиха - кадмий. Правильно подбирая растения, можно очищать почвы от примесей тяжелых металлов.

Большое значение в защите садов от токсических соединений автомобильных выбросов имеют лесные полосы. Подсчитано, что одно взрослое дерево за вегетационный период обезвреживает количество свинца, содержащееся в 130 л этилированного бензина. За трехъярусными зелеными кулисами лесных полос в 5 раз снижается концентрация сернистого газа и в 8 раз - диоксида азота. Интенсивнее всего накапливают медь, кадмий, цинк дуб черешчатый и сосна. Сосна помимо этих соединений накапливает никель. Береза, ясень маньчжурский, туя западная, можжевельник концентрируют свинец. Береза аккумулирует еще и цинк.

*

Оценка уровня содержания тяжелых металлов в системе почва - удобрение - растение очень важна как для экологии, так и для сельского хозяйства. Но, к сожалению, исследования в этой области пока разрознены. Не существует комплексного подхода к проблеме, порой не принимаются во внимание ни свойства почвы, ни состав используемых минеральных удобрений. Между тем именно эти два фактора позволяют эффективно воздействовать на содержание металлов в растениях, что в свою очередь может привести к уменьшению концентрации токсичных компонентов в садовых и овощных культурах и к правильному подбору зеленых насаждений для очистки почв от примесей тяжелых металлов. Ведь тяжелые металлы, в избытке вредные для растений, вредны и для нашего с вами здоровья.

Бюро справок

МЕТАЛЛЫ ПОЛЕЗНЫЕ И ВРЕДНЫЕ

- Обычно к тяжелым металлам относят более 40 химических элементов, обладающих в свободном виде свойствами металлов и имеющих атомную массу выше 50 единиц. Самые распространенные из тяжелых металлов - железо, хром, медь, свинец, селен, цинк, кадмий, никель, кобальт, ртуть, ванадий, марганец, молибден. Многие из них - цинк, медь, селен, кобальт, марганец, молибден - в низких концентрациях жизненно необходимы человеку, животным и растениям, то есть относятся к микроэлементам, которые входят в состав молекул ферментов, витаминов, гормонов, пигментов. В небольших количествах в клетках животных и растений присутствуют также кадмий, хром, ванадий и никель, но их физиологическая роль недостаточно изучена. Часто обнаруживаются в организмах живых существ ртуть и свинец, но пока неизвестно, играют ли эти металлы какую-либо роль в поддержании их жизнедеятельности.

- Безвредные и даже необходимые для жизнедеятельности организма человека дозы тяжелых металлов, накапливаясь, могут достичь постепенно токсической концентрации и привести ко многим нарушениям в организме. Так, "лишние" цинк и кадмий вызывают дефицит кальция и, как следствие, провоцируют заболевания опорно-двигательного аппарата и зубов; избыток кадмия и никеля увеличивает вероятность кожных заболеваний и риск злокачественных опухолей.

- Небезопасны для человека и "нефизиологические" тяжелые металлы, которые не являются микроэлементами: к примеру, отравление свинцом вызывает симптомы умственной отсталости, а ртутное - приводит к развитию психических расстройств.

- Не менее вреден и недостаток тяжелых металлов. Так, нехватка цинка снижает иммунитет, приводит к поражениям костей, подавляет синтез инсулина, провоцирует развитие некроза печени. При дефиците марганца происходит деформация скелета. Недостаток селена способствует снижению иммунитета организма, усиливает риск кардиологических и онкологических заболеваний. При несбалансированном поступлении в организм железа, меди, цинка, кобальта, хрома развивается бесплодие, становятся хрупкими кости.

- Металлы-микроэлементы поступают в организм человека извне. Причина нарушения их баланса кроется не только в неправильном питании или плохой экологии, но может быть вызвана каким-либо заболеванием. Так, при ишемической болезни сердца замедляется выведение меди, создается дефицит железа и цинка. При атеросклерозе в стенках сосудов снижается содержание цинка, марганца, ванадия, хрома, повышается содержание кадмия. При развитии и течении инфаркта миокарда изменяется концентрация марганца.

СОВЕТЫ ДЛЯ ОБЛАДАТЕЛЕЙ ЗЕМЕЛЬНЫХ НАДЕЛОВ, РАСПОЛОЖЕННЫХ НЕДАЛЕКО ОТ ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ

- С внешней стороны участка вдоль деревянного забора рекомендуется посадить как можно теснее друг к другу (целесообразнее в 2-3 яруса) живую изгородь. Лучше всего подойдут для такой изгороди кустарники с плотными листьями: шиповник, хеномелес, бирючина, магония, жимолость, лещина, боярышник, желтая акация, а также вечнозеленые хвойные растения: ель, сосна, можжевельник, туя, кипарисовик.

- С внутренней стороны забора хорошо разместить неприхотливые лианы: девичий виноград пятилисточковый, жимолость каприфоль, древогубец калинолистный.

- В садах, расположенных вблизи от магистрали, предпочтение следует отдавать таким декоративным кустарникам, как сирень обыкновенная и венгерская, бузина черная, дёрен белый, роза морщинистая, кизильник блестящий, лох серебристый и узколистный, лапчатка кустарниковая, чубушник обыкновенный, снежноягодник белый. Из деревьев меньше всего страдают от загазованности воздуха каштан конский, ольха, ясень, береза, скумпия, сосна горная, ель колючая, туя западная.

- Желательно применять физиологически активные препараты - регуляторы роста и биостимуляторы (эпин, эпин-экстра, циркон и др.), оздоравливающие растения, помогающие им противостоять неблагоприятным экологическим условиям и болезням.

- Регулярно использовать при выращивании овощей и фруктов органические и полные минеральные удобрения, включая внекорневые подкормки с микроэлементами. Проводить через каждые 3-4 года известкование почв.

- Мульчировать почву органическими материалами: опилками, торфом, древесной стружкой, смешанной с небольшим количеством мочевины.

- Не рекомендуется дополнительное использование в саду отравляющих веществ - пестицидов.

- Для детоксикации тяжелых металлов в загрязненных почвах по возможности применять природные и искусственные сорбенты (цеолиты, агровермикулит и др.), способные поглощать химические соединения и тем самым предотвращать их попадание из почвы в растения.

- В засушливое время года обильно поливать растения водой.

- Внимательно относиться к покупке земли или торфа. Хорошая дерновая земля содержит еще не перегнившие листья и корешки. Пылевидная земля чаще представляет собой осадок сточных вод, содержащий большое количество тяжелых металлов, или же землю, уже использованную для неоднократного выращивания тепличных растений.

- Не рекомендуется выращивать поблизости от дороги зеленные культуры (салат, укроп, петрушку и др.), большинство корнеплодов, лекарственные травы, а также использовать для чаёв или заготовок листья плодовых деревьев и ягодных кустарников. Но вполне возможно получение лука из репки на перо.

По сравнению с корнеплодами менее подвержены загрязнению плодово-овощные культуры (томаты, огурцы, кабачки и т.д.).

- Плоды и ягоды перед употреблением тщательно мыть, у яблок и груш - очищать кожицу.

- Как показывают исследования, меньше накапливают тяжелые металлы зеленоплодные сорта крыжовника, а также сорта черной смородины с крупными ягодами и сильно развитой корневой системой.

- Снижает поступление тяжелых металлов в землянику и малину посев в междурядьях этих культур ячменя или овса.

Случайная статья

Товар добавлен в корзину

Оформить заказ

или продолжить покупки