ВМІСТ МАКРОНУТРІЄНТІВ ТА ВАЖКИХ МЕТАЛІВ У ЛИСТКАХ ДЕРЕВ З ДЕВАСТОВАНИХ ЗЕМЕЛЬ КРИВОРІЗЬКОГО РЕГІОНУ (ЦЕНТРАЛЬНА УКРАЇНА)
DOI:
https://doi.org/10.31812/eco-bulletin-krd.v5i0.4355Ключові слова:
макронутрієнти; важкі метали; клен ясенелистий;, береза повисла; робінія звичайна; девастовані землі; Криворізький регіонАнотація
Актуальність досліджень була зумовлена необхідністю уточнення біогеохімічних характеристик деревних видів рослин, які природно зростають на девастованих землях. Метою роботи було проведененя порівняльного аналізу вмісту макропоживних речовин (макронутріентів) та важких металів у листках дерев, що спонтанно поширені на девастованих землях Криворізького регіону. Дослідження проводилося на Петровському відвалі, центральна частина Криворізького залізорудного та металургійного регіону (Дніпропетровська область, Україна). Вміст макронутрієнтів (K, Ca, Mg, P та S) і важких металів (Fe, Mn, Zn, Cu, Pb та Cd) у листках трьох видів дерев (клен ясенелистий Acer negundo L., береза повисла Betula pendula Roth., робінія звичайна Robinia pseudoacacia L.) були зібрані на девастованих землях. Встановлено, що вміст макроелементів (K, Ca, Mg, P, S) та важких металів (Fe, Mn, Zn, Cu, Pb, Cd) в листках деревних видів рослин маніфестує важкі екологічні умови на девастованих землях Петровського відвалу.
Дерева, які природно зростають на цьому відвалі, мають очевидну нестачу поживних речовин (особливо К і Р) та надлишок токсичних металів (особливо Fe, Mn та Zn). Беручи до уваги виявлені значення оптимальних концентрацій макронутрієнтів та виявлений вміст важких металів у листках, ми припускаємо, що клен ясенолистий та робінія звичайна сарана (в порівнянні з березою повислою) більш стійкі до геохімічних умови девастованих земель.
Завантаження
Дані завантаження ще не доступні.
Metrics
Metrics Loading ...
Abstract views: 220
/ PDF downloads: 124
Посилання
1. Adams, M. B. (ed.). (2017). The forestry reclamation approach: guide to successful reforestation of mined lands. U.S. Department of Agriculture, Forest Service. https://doi.org/10.2737/NRS-GTR-169
2. Ajasa, Al. M., Bello, O. M. O., Ibrahim, A. O., Ogunwande, I. A., & Olawore, N. O. (2004). Heavy trace metals and macronutrients
status in herbal plants of Nigeria. Food Chemistry, 85 (1), 67–71. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2003.06.004
3. Ali, H., Khan, E., & Sajad, M. A. (2013). Phytoremediation of
heavy metals _concepts and applications. Chemosphere, 91, 869–881. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2013.01.075
4. Amanifar, S., Aliasgharzad, N., Toorchi, M., & Zarei, M. (2014). Lead phytotoxicity on some plant growth parameters and proline accumulation in mycorrhizal tomato (Lycopersicon esculentum L.). International Journal of Biosciences, 4 (10), 80–88. http://dx.doi.org/10.12692/ijb/4.10.80–88
5. Barker, A. V., & Pilbeam, D. J. (2010). Handbook of plant nutrition. Taylor & Francis Group.
6. Bashkin, V. N., & Kasimov, N. S. (2004). Biogeohimiya [Biogeochemistry]. Scientific World. (in Russian).
7. Bielyk, Yu. V., Savosko, V. M., & Lykholat, Yu. V. (2019). Taxonomic composition and synanthropic characteristic of woody plant community on Petrovsky waste rock dumps (Kryvorizhzhya)]. Ecological Bulletin of Kryvyi Rih District, 4, 104–113. https://doi.org/10.31812/eco-bulletinkrd. v4i0.2565 (in Ukrainian).
8. Dmytruk, Yu. M., & Berbets M. A. (2009). Fundamentalna bioheokhimiia [Fundamentals of Biogeochemistry]. Book-XXI. (in Ukrainian).
9. Dobrovolskiy, V. V. (2003). Fundamentalnaya biogeohimiya [Fundamentals of Biogeochemistry]. Publishing Center “Academy”. (in Russian).
10. Emamverdian, A., Ding, Y., Mokhberdoran, F., & Xie, Y. (2015). Heavy metal stress and some mechanisms of plant defense response. The Scientific World Journal, 2015, 1–18. https://doi.org/10.1155/2015/756120
11. Gjorgieva-Ackova, D. (2018). Heavy metals and their general toxicity for plants. Plant Science Today, 5 (1), 14–18. https://dx.doi.org/10.14719/pst.2018.5.1.355
12. Kabata-Pendias, A. (2011). Trace elements in soils and plants. Taylor and Francis Group.
13. Katrin, V. (2014). How plants cope with heavy metals. Botanical Studies, 55, 35. https://doi.org/10.1186/1999-3110-55-35
14. Kivinen, S. (2017). Sustainable post-mining land use: are closed metal mines abandoned or re-used space? Sustainability, 9, 1705. https://doi.org/10.3390/su9101705
15. Maathuis, F. J. M. (2009). Physiological functions of mineral macronutrients. Current Opinion in Plant Biology, 12, 250–258 (2009). https://doi.org/10.1016/j.pbi.2009.04.003
16. Macdonald, S. E., Landhausser, S. M., Skousen, J., Franklin, J., Frouz, J., Hall, S., Jacobs, D., & Quideau S. (2015). Forest restoration following surface mining disturbance: challenges and solutions. New Forests, 46, 703–732. https://doi.org/10.1007/s11056-015-9506-4
17. MCdonald, J. H. (2014). Handbook of biolological statistics. Sparky house publishing.
18. Pietrzykowski, M. (2019). Tree species selection and reaction to mine soil reconstructed at reforested post-mine sites: Central and
eastern European experiences. Ecological Engineering, 3, 100012. https://doi.org/10.1016/j.ecoena.2019.100012
19. Ranjan, V., Sen, P., Kumar, D., & Singh, B. (2016). Reclamation and rehabilitation of waste dump by eco-restoration techniques at Thakurani iron ore mines in Odisha. International Journal of Mining and Mineral Engineering, 7 (3), 253–264. https://doi.org/10.1504/IJMME.2016.078372
20. Rudyshyn, S. D. (2013). Fundamentalna bioheokhimiia [Fundamentals of Biogeochemistry]. Academia Publishing Center. (in Ukrainian).
21. Savosko, V. M., Lykholat, Yu. V., Domshyna, K. M., & Lykholat, T.Yu. (2018). Ekolohichna ta heolohichna zumovlenist poshyrennia derev i chaharnykiv na devastovanykh zemliakh Kryvorizhzhia [Ecological and geological determination of trees and shrubs’ dispersal on the devastated lands at Kryvorizhya]. Journal of Geology, Geography and Geoecology, 27 (1), 116–130. https://doi.org/10.15421/111837 (in Ukrainian).
22. Savosko, V. M., Lykholat, Y. V., Bielyk, Yu. V., & Lykholat, T. Yu. (2019b). Ecological and geological determination of the initial pedogenesis on devastated lands in the Kryvyi Rih Iron Mining & Metallurgical District (Ukraine). Journal of Geology, Geography and Geoecology, 28 (4), 738–746. https://doi.org/10.15421/111969
23. Skousen, J., & Zipper, C. E. (2014). Post-mining policies and practices in the Eastern USA coal region. International journal of coal science & technology, 1 (2), 135–151. https://doi.org/10.1007/s40789-014-0021-6
24. Tripathi, D. K., Singh, V.P., Chauhan, D. K., Prasad, S. M., & Dubey, N. K. (2014). Role of macronutrients in plant growth and acclimation: recent advances and future prospective. In: P. Ahmad, M.Wani, M. Azooz, L. S. Phan Tran (eds) Improvement of crops in the era of climatic changes (Vol. 2, pp. 197–216). Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-8824-8_8
25. Versieren, L., Evers, S., Abd Elgawag, H., Asard, H., & Smolders, E. (2017). Mixture toxicity of copper, cadmium, and zinc to barley seedlings is not explained by antioxidant and oxidative stress biomarkers. Environmental Toxicology and Chemistry, 36, 220–230. https://doi.org/10.1002/etc.3529
26. Yadav, S. (2010). Heavy metals toxicity in plants: an overview on the role of glutathione and phytochelatins. South African Journal of Botany, 76, 167–179. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2009.10.007
27. Zengin, F. K., & Munzuroglu, O. (2005). Effects of some heavymetals on content of chlorophyll, proline and some antioxidant chemicals in bean (Phaseolus vulgaris L.) seedlings. Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica, 47 (2), 157–164.
28. Zhou, B., Yao, W., Wang, S., Wang, X., & Jiang, T. (2014). The metallothionein gene TaMT3 from Tamarix androssowii confers Cd2+ tolerance in Tobacco. International Journal of Molecular Sciences, 15 (6), 10398–10409. https://doi.org/10.3390/ijms150610398
29. Zipper, C. E., Burger, J., Skousen, J. G., Angel, P. N., Barton, C. D., Davis, V., & Franklin, J. (2011). Restoring forests and associated ecosystem services on appalachian coal surface mines. Environmental Management, 47, 751–765 (2011). https://doi.org/10.1007/s00267-011-9670-z
30. Zivkovic, J., Razic, S., Arsenijevic, J., & Maksimovi, Z. (2012). Heavy metal contents in Veronica species and soil from mountainous areas in Serbia. Journal of the Serbian Chemical Society, 77 (7), 959–970. https://doi.org/10.2298/jsc111225221z
31. Zika, M., & Erb, K. H. (2009). The global loss of net primary production resulting from human-induced soil degradation in drylands. Ecological Economics, 69, 310–318. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2009.06
2. Ajasa, Al. M., Bello, O. M. O., Ibrahim, A. O., Ogunwande, I. A., & Olawore, N. O. (2004). Heavy trace metals and macronutrients
status in herbal plants of Nigeria. Food Chemistry, 85 (1), 67–71. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2003.06.004
3. Ali, H., Khan, E., & Sajad, M. A. (2013). Phytoremediation of
heavy metals _concepts and applications. Chemosphere, 91, 869–881. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2013.01.075
4. Amanifar, S., Aliasgharzad, N., Toorchi, M., & Zarei, M. (2014). Lead phytotoxicity on some plant growth parameters and proline accumulation in mycorrhizal tomato (Lycopersicon esculentum L.). International Journal of Biosciences, 4 (10), 80–88. http://dx.doi.org/10.12692/ijb/4.10.80–88
5. Barker, A. V., & Pilbeam, D. J. (2010). Handbook of plant nutrition. Taylor & Francis Group.
6. Bashkin, V. N., & Kasimov, N. S. (2004). Biogeohimiya [Biogeochemistry]. Scientific World. (in Russian).
7. Bielyk, Yu. V., Savosko, V. M., & Lykholat, Yu. V. (2019). Taxonomic composition and synanthropic characteristic of woody plant community on Petrovsky waste rock dumps (Kryvorizhzhya)]. Ecological Bulletin of Kryvyi Rih District, 4, 104–113. https://doi.org/10.31812/eco-bulletinkrd. v4i0.2565 (in Ukrainian).
8. Dmytruk, Yu. M., & Berbets M. A. (2009). Fundamentalna bioheokhimiia [Fundamentals of Biogeochemistry]. Book-XXI. (in Ukrainian).
9. Dobrovolskiy, V. V. (2003). Fundamentalnaya biogeohimiya [Fundamentals of Biogeochemistry]. Publishing Center “Academy”. (in Russian).
10. Emamverdian, A., Ding, Y., Mokhberdoran, F., & Xie, Y. (2015). Heavy metal stress and some mechanisms of plant defense response. The Scientific World Journal, 2015, 1–18. https://doi.org/10.1155/2015/756120
11. Gjorgieva-Ackova, D. (2018). Heavy metals and their general toxicity for plants. Plant Science Today, 5 (1), 14–18. https://dx.doi.org/10.14719/pst.2018.5.1.355
12. Kabata-Pendias, A. (2011). Trace elements in soils and plants. Taylor and Francis Group.
13. Katrin, V. (2014). How plants cope with heavy metals. Botanical Studies, 55, 35. https://doi.org/10.1186/1999-3110-55-35
14. Kivinen, S. (2017). Sustainable post-mining land use: are closed metal mines abandoned or re-used space? Sustainability, 9, 1705. https://doi.org/10.3390/su9101705
15. Maathuis, F. J. M. (2009). Physiological functions of mineral macronutrients. Current Opinion in Plant Biology, 12, 250–258 (2009). https://doi.org/10.1016/j.pbi.2009.04.003
16. Macdonald, S. E., Landhausser, S. M., Skousen, J., Franklin, J., Frouz, J., Hall, S., Jacobs, D., & Quideau S. (2015). Forest restoration following surface mining disturbance: challenges and solutions. New Forests, 46, 703–732. https://doi.org/10.1007/s11056-015-9506-4
17. MCdonald, J. H. (2014). Handbook of biolological statistics. Sparky house publishing.
18. Pietrzykowski, M. (2019). Tree species selection and reaction to mine soil reconstructed at reforested post-mine sites: Central and
eastern European experiences. Ecological Engineering, 3, 100012. https://doi.org/10.1016/j.ecoena.2019.100012
19. Ranjan, V., Sen, P., Kumar, D., & Singh, B. (2016). Reclamation and rehabilitation of waste dump by eco-restoration techniques at Thakurani iron ore mines in Odisha. International Journal of Mining and Mineral Engineering, 7 (3), 253–264. https://doi.org/10.1504/IJMME.2016.078372
20. Rudyshyn, S. D. (2013). Fundamentalna bioheokhimiia [Fundamentals of Biogeochemistry]. Academia Publishing Center. (in Ukrainian).
21. Savosko, V. M., Lykholat, Yu. V., Domshyna, K. M., & Lykholat, T.Yu. (2018). Ekolohichna ta heolohichna zumovlenist poshyrennia derev i chaharnykiv na devastovanykh zemliakh Kryvorizhzhia [Ecological and geological determination of trees and shrubs’ dispersal on the devastated lands at Kryvorizhya]. Journal of Geology, Geography and Geoecology, 27 (1), 116–130. https://doi.org/10.15421/111837 (in Ukrainian).
22. Savosko, V. M., Lykholat, Y. V., Bielyk, Yu. V., & Lykholat, T. Yu. (2019b). Ecological and geological determination of the initial pedogenesis on devastated lands in the Kryvyi Rih Iron Mining & Metallurgical District (Ukraine). Journal of Geology, Geography and Geoecology, 28 (4), 738–746. https://doi.org/10.15421/111969
23. Skousen, J., & Zipper, C. E. (2014). Post-mining policies and practices in the Eastern USA coal region. International journal of coal science & technology, 1 (2), 135–151. https://doi.org/10.1007/s40789-014-0021-6
24. Tripathi, D. K., Singh, V.P., Chauhan, D. K., Prasad, S. M., & Dubey, N. K. (2014). Role of macronutrients in plant growth and acclimation: recent advances and future prospective. In: P. Ahmad, M.Wani, M. Azooz, L. S. Phan Tran (eds) Improvement of crops in the era of climatic changes (Vol. 2, pp. 197–216). Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-8824-8_8
25. Versieren, L., Evers, S., Abd Elgawag, H., Asard, H., & Smolders, E. (2017). Mixture toxicity of copper, cadmium, and zinc to barley seedlings is not explained by antioxidant and oxidative stress biomarkers. Environmental Toxicology and Chemistry, 36, 220–230. https://doi.org/10.1002/etc.3529
26. Yadav, S. (2010). Heavy metals toxicity in plants: an overview on the role of glutathione and phytochelatins. South African Journal of Botany, 76, 167–179. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2009.10.007
27. Zengin, F. K., & Munzuroglu, O. (2005). Effects of some heavymetals on content of chlorophyll, proline and some antioxidant chemicals in bean (Phaseolus vulgaris L.) seedlings. Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica, 47 (2), 157–164.
28. Zhou, B., Yao, W., Wang, S., Wang, X., & Jiang, T. (2014). The metallothionein gene TaMT3 from Tamarix androssowii confers Cd2+ tolerance in Tobacco. International Journal of Molecular Sciences, 15 (6), 10398–10409. https://doi.org/10.3390/ijms150610398
29. Zipper, C. E., Burger, J., Skousen, J. G., Angel, P. N., Barton, C. D., Davis, V., & Franklin, J. (2011). Restoring forests and associated ecosystem services on appalachian coal surface mines. Environmental Management, 47, 751–765 (2011). https://doi.org/10.1007/s00267-011-9670-z
30. Zivkovic, J., Razic, S., Arsenijevic, J., & Maksimovi, Z. (2012). Heavy metal contents in Veronica species and soil from mountainous areas in Serbia. Journal of the Serbian Chemical Society, 77 (7), 959–970. https://doi.org/10.2298/jsc111225221z
31. Zika, M., & Erb, K. H. (2009). The global loss of net primary production resulting from human-induced soil degradation in drylands. Ecological Economics, 69, 310–318. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2009.06
Downloads
Опубліковано
2020-06-26
Як цитувати
Бєлик, Ю. В., Савосько, В. М., Лихолат, Ю. В., Хайльмейер, Г., & Григорюк, І. П. (2020). ВМІСТ МАКРОНУТРІЄНТІВ ТА ВАЖКИХ МЕТАЛІВ У ЛИСТКАХ ДЕРЕВ З ДЕВАСТОВАНИХ ЗЕМЕЛЬ КРИВОРІЗЬКОГО РЕГІОНУ (ЦЕНТРАЛЬНА УКРАЇНА). Екологічний вісник Криворіжжя, 5, 81–99. https://doi.org/10.31812/eco-bulletin-krd.v5i0.4355
Номер
Розділ
АКТУАЛЬНІ ПИТАННЯ ПРИКЛАДНОЇ ЕКОЛОГІЇ ПРОМИСЛОВИХ РЕГІОНІВ
