ФІТОТОКСИЧНА ОЦІНКА ВИКОРИСТАННЯ ПРОБІОТИЧНИХ ПРЕПАРАТІВ ДЛЯ ОЧИСТКИ АГРОЦЕНОЗІВ, ЗАБРУДНЕНИХ ВНАСЛІДОК ВОЄННИХ ДІЙ
Анотація
Мета. Наукове обґрунтування напрямів очистки та відновлення техногенно забруднених, внаслідок воєнних дій на Україні ґрунтів агроценозів біологічними методами, зокрема пробіотичними препаратами. Методи. Для визначення можливих шляхів ремедіації ґрунту, забрудненого важкими металами та нафтопродуктами використано метод проростків [15; 16]. Для експрес-тестів фітотоксичності використано Triticum aestivum. Всі досліди проведені в чотирикратній повторності. Визначення вмісту важких металів (валового вмісту та рухомих форм) та нафтопродуктів до і після біологічної очистки проводили у трьохкратній повторюваності за методиками ДСТУ 4770.9:2007, ДСТУ 4770.2:2007, МВВ 31-497058-009-2002 у лабораторії агроекологічного моніторингу Полтавського державного аграрного університету. Математичну обробку експериментальних даних проводили за допомогою кореляційного та регресійного аналізу. Обчислення статистичних показників і кореляційного зв’язку між досліджуваними параметрами проводили за загальноприйнятими методами з використанням комп’ютерної програми MS Excel. Достовірність розрахованих параметрів визначали за допомогою t-критерію Стьюдента на рівні значимості 0,05. Результати. Встановлено, що у результаті використання пробіотичних препаратів на найбільш забрудненому ґрунті (Zn+Pb+НП) покращення біометричних показників у порівнянні з неочищеним ґрунтом склало: на 61% по пророслому насінню; на 50–55 % по довжині сходів та довжині коренів; на 28–30 % по масі наземної частини та кореневої системи. Таким чином, у результаті проведеної біологічної очистки ґрунту пробіотичними препаратами Sviteko- Agrobiotic-01 (розведення 1: 100) із різними забрудненнями (важкими металами та нафтопродуктами) фітотоксичність усіх зразків склала менше 20 % за біометричними показниками Triticum aestivum, тобто фіто- токсичність відсутня. Окрім того, у результаті очистки контрольного зразка та зразка, забрудненого нафтопродуктами спостерігається значне покращення біометричних показників Triticum aestivum. За результатами хімічного аналізу ґрунту з різними забрудненнями важких металів і нафтопродуктів до і після очистки пробіотичними препаратами Sviteko- Agrobiotic-01 (1:100 розведення) встановлено, що пробіотичні препарати у результаті очистки після 7 днів зменшують вміст нафтопродуктів у 2–3 рази, при цьому вміст нафтопродуктів стає меншим ГДК та починає стимулювати ріст та розвиток рослин. У результаті очистки рухома форма важких металів зменшується у 2–3 рази та стає меншою ГДК. Висновки. Одержані результати свідчать, що на найбільш забрудненому ґрунті спостерігалося покращення біометричних показників, яке склало 86–92 % від чистого контролю. Тобто, якщо погіршення даних показників на забрудненому ґрунті склало 33–43 % у порівнянні з чистим контролем, то на очищеному ґрунті дані показники погіршилися тільки на 7–10 %. Дані хімічного аналізу ґрунту свідчать, що пробіотичні препарати у результаті очистки після 7 днів зменшують вміст нафтопродуктів у 2–3 рази. Встановлено, що ефективність використання пробіотичних препаратів та СПВ у рекомендованих дозах для зниження фітотоксичності агроценозів, які забруднені важкими металами та нафтопродуктами внаслідок воєнних дій на Україні. Одержані результати досліджень можуть бути використані при розробці рекомендації щодо відновлення техногенно забруднених земель внаслідок воєнних дій на Україні та повернення їх у господарських обіг у контексті забезпечення екологічної, продовольчої безпеки регіону та створення сталих агроекосистем.
Посилання
2. Zhang Y., Angelidaki I. A new method for in situ nitrate removal from groundwater using submerged microbial desalination-denitrification cell. Water Research. 2019. Vol. 47, № 5. Р. 1827–1836.
3. Bondarenko Y.G., Samotuga V.V., Papach V.V., Bilyk L.I. Medical-hygienic evolution of the impact of the nitrates of water of decentralized water delivery sources on the health status of the children of the early age. Environment and Health. 2011. № 4. Р. 23–25.
4. Dermont G., Bergeron M., Mercier G., Richer- Laflèche M. Metal-сontaminated soils: remediation practices and treatment technologies. Practice Periodical of Hazardous, Toxic, and Radioactive Waste Management. 2008. Vol. 12, № 3. P. 188–209.
5. Гуляєва Г.Б., Токовенко І.П., Пасічник Л.А., Патика В.П. Вплив штучної інокуляції штамами фіто- патогенних мікроорганізмів, виділених з різних джерел на фізіолого-біохімічні параметри рослин Galega orientalis. ScienceRise: Biological Science. 2019. № 4 (19). С. 10–16.
6. Волкогон В.В., Заришняк А.С., Гриник І.В. Методологія і практика використання мікробних препаратів у технологіях вирощування сільськогосподарських культур. Київ: Аграрна наука, 2011. 156 с.
7. Herwijnena R. van., Hutchingsb T.R., Al-Tabbaac A., Moffatb A.J., Johnsd M.L., Oukia S.K. Remediation of metal contaminated soil with mineralamended composts. Environmental Pollution. 2007. Vol. 150, № 3. P. 347–354.
8. Писаренко П.В., Самойлік М.С., Тараненко А.О., Цьова Ю.А., Середа М.С. Біоремедіація ґрунтів, забруднених нафтопродуктами. Вісник Вінницького державного сільськогосподарського інституту. 2021. № 22. С. 145–160.
9. Karpenko V.P., Poltoretskyi S.P., Liubych V.V., Patyka V.P. Microbiota in the Rhizosphere of Cereal Crops. Microbiological Journal. № 1. 2021. Р. 215–218.
10. Crini G., Montiel A., Badot P. Traitement et épuration des eaux industrielles polluées: Procédés membranaires, bioadsorption et oxydation chimique. Presses universitaires de French-Comte, 2017. 348 р.
11. Anjaneyulu Y., Sreedhara Chary & D N., Samuel Suman Raj. Decolourization of Industrial Effluents–Available Methods and Emerging Technologies–A Reviewю. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology. 2005. Volume 4. Р. 245–273.
12. Душкін С.С., Коваленко О.М., Дегтяр М.В. Ресурсозберігаючі технології очищення стічних вод: монографія. Харків: ХНАГГ, 2011. 146 с.
13. Писаренко П.В., Самойлік М.С., Диченко О.Ю., Середа М.С., Корчагін О.П. Удосконалення егулювання евтрофікації водних об’єктів за допомогою біологічних методів. Вісник Полтавської державної аграрної академії. 2021. Вип. 2 (101), С. 135-145.
14. Писаренко П.В., Корчагін О.П. Екологічне обґрунтування регулювання процесів евтрофікації водних об’єктів. Таврійський вісник. 2020. № 114. С. 274–283.
15. ДСТУ ISO 11269-1:2004. Якість ґрунту. Визначення дії забрудників на флору ґрунту. Частина 1. Метод визначання інгібіторної дії на ріст коренів (ISO 11269-1995, IDТ). [Чинний від 2005-07-01]. Вид. офіц. Харків : Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського Української Академії аграрних наук, 2005. 184 с.
16. ДСТУ ISO 11269-2: 2002. Якість ґрунту. Визначання дії забрудників на флору ґрунту. Частина 2. Вплив хімічних речовин на проростання та ріст вищих рослин (ISO 11269-1995, IDТ). [Чинний від 2004-05-01]. Вид. офіц. Київ. Держстандарт України. 2004. 22 с.
17. Грицаєнко Г.М. Методи біологічних та агрохімічних досліджень рослин і ґрунтів. Київ, 2003. 320 с.
18. Pysarenko P.V., Samoilik M.S., Taranenko A.O., Tsova Yu.А., Sereda M.S. Investigation of the possibility of probiotic use for remediation of contaminated soil of solid domestic waste landfills. Таврійський науковий вісник. 2021. Вип. 121, С. 276–286.
19. Писаренко П.В., Самойлік М.С., Диченко О.Ю., Корчагін О.П. Оцінка фітотоксичної дії стічних вод місць захоронення відходів на стійкість Triticum aestivum. Вісник Полтавської державної аграрної академії. 2019. № 2. С. 77–85.
20. Наказ МОЗ від 14.07.2020 № 1595 «Про затвердження Гігієнічних регламентів допустимого вмісту хімічних речовин у ґрунті».
21. Vasyliuk O., Shyriaieva D., Kolomytsev G., Spinova J. Steppe protected areas on the territory of Ukraine in the context of the armed conflict in the Donbas region and Russian annexation of the Crimean Peninsula. Grassland research and conservation (Bulletin of the Eurasian Dry Grassland Group). 2017. № 1 (33). Р. 15–23. 22. Планування відновлення довкілля. Аналітична записка. Київ: Екологія. Право. Людина, 2022. 55 с.
23. Pysarenko, P., Samoilik, M., Taranenko, A., Tsova, Y., Sereda, M. Influence of probiotics-based products on phytopathogenic bacteria and fungi in agrocenosis. Agraarteadus. 2021. № 32(2). Р. 303–306.
24. ДСТУ 4770.9:2007 Якість ґрунту. Визначення вмісту рухомих сполук свинцю в ґрунті в буферній амонійно-ацетатній витяжці з pH 4,8 методом атомно-аб- сорбційної спектрофотометрії.
25. ДСТУ 4770.2:2007 Якість ґрунту. Визначення вмісту рухомих сполук цинку в ґрунті в буферній амонійно-ацетатній витяжці з pH 4,8 методом атомно-абсорбційної спектрофотометрії.
26. МВВ 31-497058-009-2002. Ґрунти. Визначення масової частки нафтопродуктів.