Фітоекстракція трифлураліну з ґрунту культурними однорічними видами рослин

На ґрунтах, відведених для вирощування лікарських рослин, як і на інших землях сільськогосподарського призначення, нині використовуються невиправдано великі кількості гербіцидів, що переважно зумовлене необхідністю зниження витрат на ручне прополювання посівів. Разом з тим, використання засобів хімізації при вирощуванні лікарських рослин потребує постійних моніторингових досліджень вмісту та динаміки накопичення залишкових кількостей гербіцидів у ґрунті та сировині для лікарської промисловості [6, 13].

В Україні протягом останніх десятиріч для агрохімічного захисту лікарських рослин від бур’янів дозволено використання лише гербіцидів трефлан і трифлурекс, діючою речовиною яких є трифлуралін, що належить до динітроанілінів. Враховуючи високу токсичність трифлураліну, в багатьох країнах світу використання гербіцидів з даною діючою речовиною суттєво обмежено, або заборонене [131, 199].

На практиці, на території нашої країни при вирощуванні лікарських рослин застосовують переважно гербіцид трефлан.

Трефлан - гербіцид селективної дії. Завдяки довгостроковій захисній дії (протягом 3-х-4-х місяців), гербіцид знищує бур’яни у фазі проростання незалежно від наявності вологи в ґрунті. Але, незважаючи на всі переваги цього гербіциду, він має ряд негативних властивостей, а саме - високу токсичність для водних організмів, персистентність у ґрунті, потенційну спроможність до накопичення в рослинних і тваринних організмах [129].

Нами проводились дослідження зразків ґрунту та лікарської сировини, відібраних на полях Дослідної станції лікарських рослин (ДСЛР) Інституту сільського господарства Північного Сходу НААН (с. Березоточа, Лубенського району с. Березоточа, Лубенський район Полтавської області), де для агрохімічного захисту посівів протягом декількох років застосовували цей гербіцид [59, 117]. Трифлуралін було виявлено у значних концентраціях як у ґрунті, так і в різних органах лікарських рослин навіть на тих полях, де гербіцид з цією діючою речовиною вже протягом кількох років не використовували.

Тому крім моніторингу пестицидного навантаження агроекосистем, першочерговим завданням є розробка способів очищення забруднених трифлураліном ґрунтів та їх впровадження в практику для вітчизняних господарств, що вирощують сировину для лікарської промисловості. Нині у світовій практиці охорони навколишнього природного середовища активно розвиваються фіторемедіаційні технології очищення ґрунтів - економічно ефективні та екологічно безпечні, що ґрунтуються на фізіологічній здатності рослин накопичувати ксенобіотики з подальшою їх деструкцією.

Отже, розробка фіторемедіаційних заходів для забруднених ґрунтів з використанням видів рослин-накопичувачів, стійких до дії трифлураліну, є метою нашої роботи.

З метою пошуку рослин-ремедіаторів трифлураліну було закладено вегетаційні досліди згідно методик [46, 73, 112, 121, 21, 111, 35]. Для вегетаційного досліду №1 (2009 р.) було обрано стійкі до дії трифлураліну види рослин: кабачок (Cucurbita pepo L.) сорту Грибовський 37, квасоля (Phaseolus vulgaris L.) сорту Красногородська 5, соняшник (Helianthus annuus L.) сорту Восход. Для вегетаційного досліду №2 (2010 р.) було обрано наступні види рослин: квасоля (Phaseolus vulgaris L.), люцерна (Medicago sativa L.) сорту Веселоподолянська 11, соя (Glycine max L.) сорту Київська 27 [29, 147, 9, 4, 114, 146, 145, 221, 177, 54, 68]. Основним критерієм підбору рослин для фіторемедіації була відсутність фітотоксичного впливу на них даного ксенобіотика [159, 119]. Вегетаційні досліди було закладено на ґрунті (чорнозем глибокий малогумусний легкосуглинковий), відібраному в захисній лісосмузі поля №4 агротехнічної сівозміни ДСЛР. Досліди закладали в вегетаційних посудинах (діаметр - 15 см, висота - 13см) в чотирикратній біологічній повторності. Маса ґрунту в кожній вегетаційній посудині - 1000 г.

В ґрунт вносили розчин трефлану для досягнення концентрацій 1 ГДК (100 мкг/кг), 5 ГДК (500 мкг/кг), 10 ГДК (1000 мкг/кг). Контролем слугували варіанти без внесення трефлану в ґрунт [132].

Вегетаційні досліди проводили у кліматичній камері на базі ННВЛ «Гербологія» кафедри землеробства та гербології Національного університету біоресурсів та природокористування України. Рослини вирощувались при температурі 22±1°С та рівневі освітленості 8000 люкс протягом 17-ти годин, та в умовах 7-ми годинної експозиції рослин без освітлення і температурі 18±2°С. Тривалість вегетаційних дослідів - 60 діб.

Для вивчення впливу гербіциду трефлан на ростові процеси досліджуваних рослин проводили визначення таких біометричних показників як довжина надземної частини та кореневої системи по закінченню вегетаційних дослідів.

Визначення залишкових кількостей пестициду в ґрунті та рослинному матеріалі проводили методом газорідинної хроматографії на приладі «Кристалл-2000» у відділі екотоксикології Інституту агроекології і природокористування НААН України [49, 48, 68, 109, 110, 31, 69, 126, 47].

Цікаві статті з розділу

Розроблення системи автоматизації процесу очищення нікельмістких стічних вод
Охорона навколишнього середовища є одним з основних завдань народного господарства. У зв'язку з цим проблема очищення стічних вод промислових підприємств і населених місць придбала особливо ...

Методологічні аспекти екологічного менеджменту
Менеджмент є наукою, яка динамічно розвивається з початку 20ст. Екологічний менеджмент виокремився в самостійну галузь дещо пізніше, наприкінці 20ст. Вчені, державні діячі, уряди багатьох кр ...

Еколого-економічні проблеми водокористування та шляхи їх вирішення
Водні запаси на Землі величезні, вони утворять гідросферу - одну з потужних сфер нашої планети. Гідросфера - найважливіший елемент біосфери. Вона поєднує всі води земної кулі, включаючи оке ...