CC BY
18
УДК 631.8:631.95
DOI: 10.24412/1728-323X-2022-2-67-74
ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ СЕЛЕНА В СИСТЕМЕ «ПОЧВА — РАСТЕНИЕ» В УСЛОВИЯХ СЕЛЕНГИНСКОГО АЙМАКА СЕВЕРА МОНГОЛИИ
А. В. Синдирева, доктор биологических наук, заведующая кафедрой геоэкологии и природопользования, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Тюменский государственный университет», Институт наук о Земле, sindireva72@mail.ru, Тюмень, Россия,
Э. Эрдэнэцогт, кандидат медицинских наук, советник сектора питания Национального центра общественного здоровья Монголии, erd625@yahoo.com, Монголия,
Н. Е. Гурьев, аспирант, Федеральное государственное автономное учреждение высшего образования «Тюменский государственный университет», Институт наук о Земле, nikitka.gurev.1996@mail.ru, Тюмень, Россия
Аннотация. В статье проанализированы особенности содержания селена в пахотном горизонте каштановых почв на примере Селенгинского аймака Монголии и определены взаимосвязи его распределения с основными физико-химическими показателями почв.
Для анализа особенностей миграции макро- и микроэлементов в почвах сомонов Монголии были проведены полевые, лабораторные (выполненные в филиале ФГБУ «ЦЛАТИ по УФО» по Тюменской области), а также статистические методы исследования. Исследованиями установлено, что в каштановых почвах Монголии отмечается недостаток селена. В работе установлена корреляция содержания селена в почвах Монголии с уровнем гумуса, кислотности, а также макро- и микроэлементами. Изучено содержание селена в зерне яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) и установлены взаимосвязи поступления микроэлементов в растительный организм. Полученные результаты исследования могут быть использованы при проведении экологического мониторинга, оценки степени загрязнения и прогнозирования миграции макро- и микроэлементов в системе «почва — растение», а также при разработке рекомендаций по профилактике селенодефицита на территории Монголии.
Annotation. To analyze the features of the migration of macro- and microelements in the soils of Sumo-nov Mongolia, field, laboratory (performed in the branch of FSBI "TSLATI in the Ufa region" in the Tyumen Region), as well as statistical research methods were carried out. Field studies have established that there is a lack of selenium in the types and subtypes of chestnut soils of sumuns in Mongolia. The work correlates the selenium content in Mongolia with humus, acidity level, as well as macro- and microelements. The content of selenium in the grain of spring soft wheat (Triticum aestivum L.) was studied and the interrelationships of selenium intake into the plant organism were established. The obtained results of the study can be used as background points of environmental monitoring, assessment of the degree of pollution and prediction of migration of macro- and microelements, as well as in the development of recommendations for the prevention of selenium deficiency of Mongolia.
Ключевые слова: почвы, растения, селен, гумус, кислотность, микроэлементы, макроэлементы.
Keywords: soils, plants, selenium, humus, the level of acidity, trace elements, macronutrients.
Введение. Селен является необходимым микроэлементом для организма человека, оказывает положительное влияние на иммунитет, выполняет функцию антиоксиданта и защитника организма от кардиологических, ряда онкологических и вирусных заболеваний. Микроэлемент защищает живые организмы от повышенных концентраций ряда экотоксикантов, например, тяжелых металлов, а также осуществляет многие другие функции по укреплению и нормализации работы организма животных и человека.
Известно, что около 15 % населения мира, включая население многих развитых стран и России, испытывают недостаток потребления Зе
[1-15].
Основным источником поступления селена в организм человека и животных служат продукты растительного и животного происхождения, с которыми микроэлемент поступает в виде селено-содержащих органических соединений. Селеновый статус населения, прежде всего, зависит от
его содержания в почвенном покрове соответствующей территории [1-11].
На поступление и перераспределение селена, присутствующего в почвах, оказывает влияние: литогенный, педогенный, атмосферный, фито-генный, антропогенные факторы [8, 9]. Под влиянием антропогенной деятельности природные особенности распределения подвижных форм селена в почвах часто нивелируются [13]. Совокупность факторов, которые приводят к аккумуляции селена в системе «почва — растение» может определять избыток или недостаток данного элемента в пределах определенного ландшафта, от чего складывается общая эпидемиологическая обстановка территории, влияющая на качество жизни человека [6—15].
Среди возможных путей поступления микроэлемента в организм человека (с водой, воздухом, пищей) продукты питания занимают первое место как в количественном, так и в качественном отношении.
В большинстве стран мира зерновые как основные пищевые продукты служат важнейшими источниками Зе для человека. Так, для России вклад зерновых в обеспеченность микроэлементом жителей составляет около 50 %, в Финляндии и Великобритании — от 20 до 30 %. Установлена прямая корреляция между уровнем Зе в сыворотке крови населения различных регионов России и содержанием этого элемента в пшенице [8]. Различия в биогеохимических условиях проживания, в частности, разная биодоступность Зе почв для растений, составляют важнейшую причину огромных вариаций как в селеновом статусе населения разных стран мира, так и в содержании Зе в основных пищевых продуктах. Территорию Монголии, как правило, относят к эндемическим регионам глубокого дефицита микроэлемента, где выявляемые уровни Зе в зерновых составляют интервал концентраций от 4 до 5 мкг/кг [7].
В связи с этим представляет особый научный и практический интерес исследования содержания и особенностей распределения селена в почвенном покрове и растениях (в частности, пшеницы) на примере Селенгинского аймака севера Монголии.
Задачи исследования:
— определить содержание селена в почвенном покрове Селенгинского аймака;
— выявить взаимосвязь между содержанием селена в различных типах почв и их агрохимическими показателями (содержание гумуса, кислотность, макро- и микроэлементы);
— установить закономерности распределения селена и его взаимосвязи с макро- и микроэлементами в растениях яровой мягкой пшеницы (ТгШсыт агъИшт Ь.).
Объектом исследования являются почвы Се-ленгинского аймака севера Монголии, растения яровой мягкой пшеницы (ТгШсыт агъйшт Ь.).
Методы и модели. С целью оценки распределения Зе в почвах нами обобщены особенности валового содержания данного микроэлемента в пахотном горизонте основных типов почв Се-ленгинского аймака севера Монголии, а также
его содержание в растениях и определена взаимосвязь его распределения с другими химическими элементами [16].
В процессе исследования в природно-климатической зоне Селенгинского аймака севера Монголии на основных типах почв системно были отобраны пробы почв и произрастающих на них растениях яровой мягкой пшеницы (ТгШсыт агъИшт Ь.). Территория исследования и точки отбора проб находятся в долинах реки Селенга (Ерее и Цагааннуур) и Орхон (Баруунбурэн и Жавхлант).
Селенгинский аймак с 60-х годов прошлого века характеризуется в основном развитым растениеводством, его продукция является источником продуктов питания для всего населения Монголии. Значительная часть сельскохозяйственных угодий страны сосредоточена в бассейне Орхон-Селенги. Аймак ежегодно производит больше 60 % зерна страны, лидируя по сельскохозяйственному производству.
Климат региона резко континентальный, с большими амплитудами колебания температуры не только годовой, но также и суточной, малым количеством атмосферных осадков в течение года. Резкое колебание суточных и годовых температур, скудность и ч резвычайная неравномерность выпадения атмосферных осадков, сухая, холодная и ветреная весна, засушливая первая половина лета и холодная осень — основные климатические факторы, определяющие комплексное воздействие на произрастание сельскохозяйственных культур.
Распределение почв по территории района тесно связано с рельефом местности. Почвенный покров довольно однообразен. В связи с равнин-ностью рельефа не наблюдается большой пестро -ты почв.
Исследуемые типы и подтипы почв представлены: темно-каштановыми (сомоны Баруунбурэн, Жавхлант, Цагааннуур), горными каштановыми (сомон Ерее) почвами. Основные агрохимические показатели изученных почв представлены в таблице 1.
Таблица 1
Агрохимическая характеристика каштановых почв участков обследования
№ Сомоны Подтип почвы Содержание гумуса, % Толщина гумуса, см рН Азот общий, % Фосфор, мг/кг Калий, мг/кг Абсорбционная способность Засоление почвы, Ее, ds/m
1 Баруунбурэн Темная 3,45 22 7,37 1,71 2,6 18,6 17 0,08
2 Ерее Горная 2,68 0 7,18 1,12 2,2 13,5 25 0,05
3 Жавхлант Темная 2,93 20 7,12 1,85 2,76 24,0 14 0,002
4 Цагааннуур Темная 1,37 17 6,52 1,10 4,8 22,1 21 9,37
Выбор места для отбора почвенных образцов производился с учетом рельефа местности, экспозиции, растительного покрова.
Образцы почв отбирали методом конверта в пределах микро- и мезорельефа. В зависимости от величины элементарного участка из отобранных равномерно почвенных проб со всей площади составлялась усредненная проба. Одновременно с отбором почв на данных точках отбора отбирали растения яровой мягкой пшеницы. Отбор почвенных и растительных образцов и пробопод-готовка их для химического анализа осуществлялись в соответствии с требованиями агрохимических методов. Для анализа геохимических особенностей распределения селена и выявления факторов, влияющих на аккумуляцию элемента, были проанализированы основные агрохимические показатели, а также макро- и микроэлементы в почве.
Содержание химических элементов в почвах и растениях определяли в аккредитованной испытательной лаборатории филиала ФГБУ «ЦЛАТИ по УФО» по Тюменской области с помощью атом-но-абсорбционного спектрофотометра с ЭТА Agilent AA-240z., а также методом спектрометрии с индуктивно связанной плазмой с помощью спектрометра «Varian 720-ES». По окончании исследования полученные данные подвергали статистической обработке.
Результаты и обсуждения. Селен является микроэлементом, содержание которого в земной коре крайне мало и варьируется в почвах в диапазоне от 0,01 до 1,2 мг/кг в зависимости от природно-зональных особенностей территории, а также петрографического состава почв. Таким образом, можно сделать вывод о том, что на содержание селена (Se) в почвах, воде, растениях, животных, а также человеке будет оказывать влияние его содержание в подстилающих горных породах, от которого и будет зависеть «селеновый статус территории» [16—21]. В целом, на содержание селена и его распределение по почвенному профилю оказывает влияние множество факторов, например, петрографический состав, при-родно-зональные особенности территории, наличие водных объектов, водно-промывной режим почв, содержание химические элементов в почве, гранулометрический состав, палеогеографические условия формирования почвенного покрова территории [16, 17].
Содержание селена в почвах Селенгинского аймака представлено в таблице 2.
В настоящий момент в нормативных документах отсутствует информация о предельно допустимых, а также ориентировочно д опустимых концентрациях селена в почвенном покрове, воде и
продуктах животного и растительного происхождения [19]. В связи с этим в работе были использованы литературные данные [16]. Наши исследования не обнаружили почв с превышением ПДК по селену, предложенным К1оке А., 1980. В то же время содержание селена во всех исследуемых образах превышает Кларк в почвах мира по Виноградову, который составляет 0,01 мг/кг [18].
Наши исследования показали, что, исходя из среднего валового содержания селена (мг/кг), исследуемые районы можно расположить в следующем порядке: Ерее > Жавхлтант > Цагаан нуур > Баруун бурэн. В целом содержание селена, изменяется от 0,024 до 0,076 мг/кг. Необходимо отметить, что содержание селена в горнокаштановых почвах в среднем в три раза выше, чем в почвах темно-каштановых. Согласно данной классификации [16, 18, 19], исследуемые почвы являются селенодефицитными. Это, возможно, является одной из причин недостатка селена в системе «почва — растение — животное» и, как следствие, в организме местного населения. Ряд исследователей отмечает наметившиеся тенденции по снижению содержания данного микроэлемента в почвах в связи с интенсификацией антропогенного воздействия на почвы и наметившимися по этой причине нарастающими негативными признаками снижения плодородия. Для прогноза данной тенденции представляется необходимым оценить взаимосвязь содержания селена с агрохимическими показателями почв.
Для оценки вклада основных физико-химических параметров в процессы накопления селена нами был проведен регрессионный анализ, который выражается уравнениями (1—23) (табл. 3).
Согласно представленным уравнениям гумус оказывает значительное влияние на аккумуля-
Таблица 2
Валовое содержание селена в основных типах и подтипах почв Селенгинского аймака
Сомоны Содержание селена, мг/кг, X ± Sd
Центральный регион, Сэлэнгэ (Селенгинский), Цагаан нуур 0,0276 ± 0,002
Центральный регион, Сэлэнгэ (Селенгинский), Ерее 0,076 ± 0,005
Центральный регион, Сэлэнгэ (Селенгинский), Жавхлтант 0,034 ± 0,002
Центральный регион, Сэлэнгэ (Селенгинский), Баруун бурэн 0,024 ± 0,002
ПДК (К1оке А., 1980) 10
Кларк в почвах мира (по Виноградову А. П., 1957) 0,01
цию селена. На сильную взаимосвязь между гумусом и селеном указывают и ряд других авторов [18, 19, 21, 22]. Наши исследования показывают, что содержание селена возрастает с повышением уровня гумуса в почве до 0,29 %, в дальнейшем количество селена в почве снижается. При экологической оценке почв часто отмечается, что наметившиеся негативные тенденции снижения
Пояснения к таблице:
Бе* — содержание валового селена в пахотном слое почвы, мкг/кг; Х1, ..., Х23 — содержание: гумуса, % (Х^, рН, (Х2), азота, мг/кг (Х3), фосфора, мг/кг (Х4), фосфат-иона, мг/кг (Х5), фторид-иона, мг/кг (Х^), хлорид-иона, мг/кг (Х7), хрома, мг/кг (Х8), цинка, мг/кг (Х9), натрия, г/кг, (Хю), алюминия, г/кг (Хц), железа, г/кг (Х^), калия, г/кг (Х13), кальция, г/кг (Х14), кобальта, мг/кг (Х^магния, г/кг (Х^), меди, мг/кг, (Х17), мышьяка, мг/кг (Х18), кадмия, мг/кг (Х19), марганца, мг/кг (Х20), никеля, мг/кг (Х21), Нитрат-ион, мг/кг (Х22), ртути, мкг/кг
(Х23).
гумуса являются причиной снижения уровня микроэлементов, в т. ч. и селена. В то же время высокое содержание органического вещества закрепляет микроэлемент и делает его менее мобильным. Явления синергизма-антагонизма установлены между рН и содержанием селена.
Большую роль в мобилизации селена играет его взаимодействие с другими химическими элементами, которое выражается в конкуренции за реакционные центры почвенных компонентов. В исследованиях различных авторов отмечается положительная корреляция между содержанием селена в почве и окислами марганца, между содержанием селена и рН почвы, гранулометрическим составом (с утяжелением состава содержание селена увеличивается), между содержанием селена и азота, доступного фосфора, серы, между количеством селена в почве и свинца, селена и ртути [17—19].
В нашем исследовании представлены результаты оценки взаимосвязи селена с макро- и микроэлементами в пахотном слое почвы (уравнения 2—5). Установленные математические уравнения свидетельствуют, что между селеном и большинством изученных химических элементов (фосфат-ионом, нитрат-ионом, фторид-ионом, хлорид-ионом, содержанием хрома, цинка, алюминия, кальция, кобальта, магния, меди, мышьяка, кадмия, марганца, никеля, ртути) отмечается антагонизм, т. е. с увеличением содержания этих элементов в темно-каштановой почве снижается уровень селена. При этом обратная взаимосвязь в основном сильная, коэффициент корреляции составляет от 0,5 до 0,99. Наибольшая отрицательная связь отмечается между уровнем ртути, никеля, марганца, меди, мышьяка, железа, хлорид-иона, где коэффициент корреляции превышает 0,9. В связи с этим антропогенное загрязнение почв тяжелыми металлами, мышьяком, а засоление почв может способствовать снижению содержания селена. На это указывают и другие авторы, которые подчеркивают тенденции к снижению селена на загрязненных почвах, а также селитебных и импактных территорий, а также на почвах агроценозов, на которых применяется значительное количество мелиорантов, пестицидов. В то же время расчеты показали, что дополнительное поступление в почву азота и натрия может способствовать повышению уровня селена. Аналогичная положительная взаимосвязь Зе—К (не только валового, но нитратной и аммиачной формы) отмечена и в почвах черноземного ряда Западной Сибири. Таким образом, на накопление микроэлемента в почве оказывают влияние различные факторы, в том числе ее химический состав. Однако данные закономернос-
Таблица 3
Взаимосвязь содержания селена в каштановой почве с ее химическими показателями
Уравнение регрессии Взаимоотношение Химический элемент
Зе* = — 11,22л2 + 52,34х - 23,05, Синергизм — (1)
И2 = 0,99 Антагонизм
Зе = -59,61л2 + 823,72х - 2809,1, Синергизм — (2)
И2 = 0,99 Антагонизм
Зе = 4,2х + 22,02, г = 0,33 Синергизм (3)
Зе = -24,182л2 + 180,58Л - 282,04, Синергизм — (4)
И2 = 0,99 Антагонизм
Зе = -14,79л + 1124,5, г = 0,88 Антагонизм (5)
Зе = -0,06л + 6,75, г = 0,97 Антагонизм (6)
Зе = -0,36л + 18,99, г = 0,91 Антагонизм (7)
Зе = -0,48л + 69,28, г = 0,68 Антагонизм (8)
Зе = -0,73л + 100,69, г = 0,67 Антагонизм (9)
Зе = 0,26л + 11,18, г = 0,91 Синергизм (10)
Зе = -0,94л + 99,51, г = 0,97 Антагонизм (11)
Зе = -0,38л2 + 20,35Л - 223,48, Синергизм — (12)
И2 = 0,99 Антагонизм
Зе = -0,015л2 + 1,44Л - 12,92, Синергизм — (13)
И2 = 0,91 Антагонизм
Зе = -0,09л + 25,19, г = 0,52 Антагонизм (14)
Зе = -0,15л + 24,63, г = 0,62 Антагонизм (15)
Зе = -0,96л + 40,36, г = 0,93 Антагонизм (16)
Зе = -3,22л + 121,38, г = 0,96 Антагонизм (17)
Зе = -0,42л + 20,15, г = 0,96 Антагонизм (18)
Зе = -3,21л + 0,46, г = 0,65 Антагонизм (19)
Зе = -51,59л + 2318,6, г = 0,99 Антагонизм (20)
Зе = -1,94л + 76,91, г = 0,98 Антагонизм (21)
Зе = -1,27л + 51,13, г = 0,60 Антагонизм (22)
Зе = -0,89л + 57,95, г = 0,99 Антагонизм (23)
ти требуют дополнительного изучения, в том числе и в модельных экспериментах для определенного типа почвы. При этом взаимосвязи ионов в почве часто принимают характер внешнего антагонизма или синергизма, что зависит от типа почвы, гранулометрического состава, кислотно-основной, окислительно-восстановительной обстановки, состава почвенно-поглощающего комплекса. Одной из причин, объясняющих влияние одних химических элементов на содержание и мобильность других, является изменение содержания и активности почвенной биоты под воздействием избыточного количества химического элемента.
Распределение исследуемых микроэлементов в верхнем пахотном горизонте почв определяется зональностью, типом почвы и ее основными характеристиками — гранулометрическим составом, содержанием органического вещества (гумуса), составом почвенно-поглощающего комплекса. Все эти взаимосвязи накладывают отпечаток на уровень питания растений, его сбалансированность, в итоге, на величину и качество продукции культурных растений, потребляемых в пищу человеком и животными.
Содержание селена в растениях зависит от типа почвы, величины рН, окислительно-восстановительного потенциала, метеорологических условий [25].
В таблице 4 показаны обобщенные данные по содержанию селена в зерне яровой пшеницы, произрастающей на различных почвах исследуемого района.
В большинстве исследований разных авторов не отмечено взаимосвязи между содержанием валового селена в почве и растениях, что проявлялось, в частности, в огромных вариациях коэффициентов концентрирования микроэлемента
Таблица 4
Содержание селена в зерне яровой мягкой
пшеницы, произрастающей на каштановых почвах Селенгинского аймака
одним и тем же растением, выращенным на разных почвах.
Эти факты свидетельствуют о разной биодоступности селена в разных типах почвы и согласуются с д анными других исследователей, установившими отсутствие корреляции уровней накопления селена растениями с его валовым содержанием в почвах.
В то же время на каштановых почвах наблюдается следующая зависимость:
Яе в растении = -1059л2 + 62,424x - 0,8332, Я2 = 0,99,
где х — содержание селена в каштановой почве, мг/кг.
Согласно классификации В. В. Ермакова и В. В. Ковальского (1974), изученные растения не относятся к накопителям элемента, обычное среднее содержание селена в таких растениях составляет 0,1—1,0 мг/кг. Согласно данным Вапие-1о8 О., ЯеЬга1е О. (1989), минимальное содержание Яе приближается к 0,05 мг/кг, ниже которого отмечается дефицит микроэлемента. Следовательно, содержание Яе в растениях, произрастающих в различных биогеохимических условиях Монголии, находится на границе, близкой к дефициту.
Дополнительным фактором низкого селенового статуса может являться также его малое содержание в поверхностных водных источниках, что подтверждается имеющимся данными, где концентрация селена для воды в аймаке Сэлэнгэ варьируется в диапазонах от 0,17 до 0,48 мкг/л [26].
В целом на содержание микроэлементов влияет комплекс факторов, в том числе биологические особенности культуры, почвенные условия, прежде всего, содержание подвижных форм микроэлементов. Однако помимо содержания исследуемого элемента важную роль играет соотношение других элементов, которое выражается в процессах как внутреннего, так и внешнего антагонизма — синергизма. Так, для растений яровой пшеницы, произрастающих в различных физико-географических зонах, установлены взаимоотношения при поступлении микроэлементов в растения, что в дальнейшем определяет химический состав растений (табл. 5).
Данные, представленные в таблице 5, свидетельствуют о сложном характере взаимоотношений при поступлении химических микроэлементов и селена. Из литературных источников известно, что взаимосвязь селен — микроэлементы проявляется главным образом в ингибировании их потребления при высоком уровне содержания. Характер данных взаимоотношений зависит от генетических особенностей культуры, метаболиз-
Местоположение (Регион, Аймак, Сомон) Содержание селена, в мг/кг сухой массы X ± Sd
Центральный регион, Сэлэнгэ (Селенгинский), Цагаан нуур Центральный регион, Сэлэнгэ (Селенгинский), Ерее Центральный регион, Сэлэнгэ (Селенгинский), Жавхлтант Центральный регион, Сэлэнгэ (Селенгинский), Баруун бурэн 0,083 ± 0,003 0,033 ± 0,001 0,065 ± 0,002 0,055 ± 0,002
Таблица 5
Взаимоотношения между микроэлементами при поступлении их в растения
Уравнение регрессии Взаимоотношение
Б = - -0,38л + 39,63, г = 0,52 Антагонизм
С1 = -0,15л2 + 17,92Л - 75,04, И2 = 0,31 Синергизм — Антагонизм
А1 = -143,7л + 23,49, г = 0,57 Антагонизм
Бе = -1793,8л + 411,56, г = 0,68 Антагонизм
Са = 5065,8л + 160,06, г = 0,91 Синергизм
Со = -104,94л2 + 10,54Л - 0,09, И2 0,50 Синергизм — Антагонизм
Мп = 115,63л + 19,68, г = 0,46 Синергизм
Си = 66,81л + 4,88, г = 0,76 Синергизм
А = -289,18л2 + 29,9Л - 0,37, И2 = 0,58 Синергизм — Антагонизм
РЬ = -0,98л + 0,23, г = 0,96 Антагонизм
N1 = -64,71л + 15,77, г = 0,64 Антагонизм
гп = -3941л2 + 297,49Л + 26,92, И2= = 0,14 Синергизм — Антагонизм
К = -6,08л + 3,56, г = 0,40 Антагонизм
Р = - -3,18л + 0,61, г = 0,60 Антагонизм
Сг = -133,32л + 28,53, г = 0,57 Антагонизм
К = -3192,6л + 572,19, г = 0,73 Антагонизм
ма и потребности в микроэлементах в процессе онтогенеза, а также механизма поступления элемента и его концентрации в окружающей среде [6, 7, 16, 17, 25].
Полученные данные о содержании селена в зерне яровой пшеницы свидетельствуют о необходимости оптимизации селенового статуса территории в связи с его низким содержанием в системе «почва — растение».
Вопрос обогащения сельскохозяйственных растений Зе диктуется как возможностью эффективной оптимизации селенового статуса населения путем повышения содержания Зе в основных пищевых продуктах, так и возможностью защиты организма от сердечно-сосудистых и онкологи-
ческих заболеваний. Объектами первого направления являются пшеница. В настоящее время общепризнано, что агрохимическое обогащение растений Зе — наиболее перспективный прием решения проблемы недостаточности Зе у человека и животных [28].
Заключение. В результате исследований обнаружены низкие значения содержания селена в почвах сомонов Монголии, не превышающие 0,1 мг/кг. Установлен ряд эдафических факторов, влияющих на распределение микроэлемента, что является необходимым для понимания направленности мероприятий по оптимизации селенового статуса территории. Содержание селена в растениях яровой мягкой пшеницы, произрастающей в различных биогеохимических условиях Монголии, находится на границе, близкой к дефициту. Оценка взаимосвязи между селеном и другими химическими элементами свидетельствует о сложном характере взаимоотношений при их поступлении в растения пшеницы. Характер данных взаимоотношений зависит от генетических особенностей культуры, метаболизма и потребности в микроэлементах в процессе онтогенеза, а также механизма поступления элемента и его концентрации в окружающей среде.
Полученные данные о содержании селена в зерне яровой пшеницы доказывают необходимость оптимизации селенового статуса территории в связи с низким содержанием этого микроэлемента в системе «почва — растение». Одним из перспективных методов является агрохимический. При этом в обязательном порядке необходимо учитывать не только непосредственно внесенные с минеральными удобрениями элементы, в частности, селен, но и с учетом явлений антагонизма и синергизма ионов влияние одних элементов питания на содержание других.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и МОКНСМ в рамках научного проекта № № 20-55-44028. Код проекта Монголии: 2559.
Библиографический список
1. Авцын А. А. Микроэлементозы человека / А. А. Авцын, А. А. Жаворонков, М. А. Риш, Л. С. Строчкова. — М.: Медицина, 1991. — 496 с.
2. Волкотруб Л. П. Роль селена в развитии и предупреждении заболеваний (обзор) / Л. П. Волкотруб, Т. В. Андропова // Санитарная гигиена. — 2001. — № 2. — С. 57—61.
3. Вощенко А. В. Алиментарная селенодефицитная эндемическая дисталационная кардиомиопатия (кешанская болезнь) / А. В. Вощенко. — Чита, 1998. — 96 с.
4. Барабанщикова Л. Н. Содержание и распределение селена в агроландшафтах Северного Зауралья / Л. Н. Барабан-щикова: дис. канд. биол. наук. — Тюмень, 2013. — 125 с.
5. Гмошинский И. В. Микроэлемент селен: роль в процессах жизнедеятельности / И. В. Гмошинский, В. К. Мазо, В. А. Тутельян, С. А. Хотимченко // Экология моря. — 2000. — № 54. — С. 5—19.
6. Голубкина Н. А. Селен в питании. Растения, животные, человек / Н. А. Голубкина, Т. Т. Папазян. — М.: Печатный город, 2006. — 250 с.
7. Голубкина Н. А., Полубояринов П. А., Синдирева А. В. Селен в продуктах растительного происхождения // Вопросы питания. — 2017. — Т. 86. — № 2. — С. 63—69.
8. Golubkina N. A., Alfthan G. V. The human selenium status in 27 regions of Russia // J. Trace Elem. Med. Biol. — 1999. — Vol. 13, N 1—2. — P. 15—20.
9. Гореликова Г. А. Нутрицевтик селен: недостаточность в питании, меры профилактики / Г. А. Гореликова, Л. А. Ма-юрникова, В. М. Поздняковский // Вопросы питания. — 1997. — № 5. — С. 18—21.
10. Ермаков В. В. Биогеохимия селена и его значение в профилактике эндемических заболеваний человека / В. В. Ермаков // Вестник отделения наук о Земле РАН. — 2004. — № 1 (22). — 17 с.
11. Ермаков В. В. Биологическое значение селена / В. В. Ермаков, В. В. Ковальский. — М.: Наука, 1974. — 298 с.
12. Синдирева А. В. Оценка селенового статуса территории Омской области / А. В. Синдирева, Н. А. Голубкина // Омский научный вестник. — 2011. № 1 (104). — С. 192—196.
13. Clark L. C., Combs G. F., Turnbull B. M. Effects of Selenium Supplementation for Cancer Prevention in Patients with Carcinoma of the Skin. A Randomized Controlled Trial. Nutrional Prevention of Cancer Study Group // Journal of American Medical Association. — 1986. — Т. 276. — P. 1957—1963.
14. Zhang J., Taylor E., Bennett K. et al. Assosiation between regional selenium status and reported outcome of COVID-19 cases in China // The American Journal of Clinical Nutrition. — 2020. — Т. 111 (6). — P. 1297—1299.
15. Combs G. F., Gray W. P. Chemopreventive agents: Selenium. Pharmacol Ther, 1998, 79, 179—192.
16. Combs G. F. Selenium in global food systems // Br. J. Nutr. 2001. Vol. 85. P. 517—547.
17. Селен в продуктах растительного происхождения Голубкина Н. А., Полубояринов П. А., Синдирева А. В. // Вопросы питания. — 2017. — Т. 86. — № 2. — С. 63—69.
18. Urban T., Jarstrand C. Selenium effects on human neutrophilic granulocyte function in vitro // Immunopharmacol, 1986, 12, 167—172.
19. Cbrco А. И. Закономерности распределения химических элементов в почвообразующих породах и почвах Западной Сибири / А. И. Сысо. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. — 277 с.
20. Ильин В. Б. Тяжелые металлы в системе «почва — растение» / В. Б. Ильин. — Новосибирск: Наука, 1991. — 151 с.
21. Сучков Б. П. Гигиеническое значение селена как микроэлемента: автореф. дис. ... д-ра мед. наук / Б. П. Сучков. — Киев, 1980. — 48 с.
22. Виноградов А. П. Геохимия редких и рассеянных элементов в почвах / А. П. Виноградов. — М.: Наука, 1957. — 218 с.
23. Иванов В. В. Экологическая геохимия элементов / В. В. Иванов. — М.: Недра, 1996. — С. 240—274.
24. Капитальчук М. В. Аккумуляция и миграция селена в компонентах биогеохимической цепи «почва — растения — человек» в условиях Молдавии / М. В. Капитальчук, И. П. Капитальчук, Н. А. Голубкина // Поволжский экологический журнал. — 2011. — № 3. — С. 323—335.
25. Синдирева А. В. Критерии и параметры действия микроэлементов в системе «почва — растение — животное»: дис. ... д-ра биол. наук / А. В. Синдирева — Тюмень, 2012. — 462 с.
26. Erdenetsogt E., Tarmaeva I. Y., Golubkina N. A. Indicators of the selenium status of Mongolia // Trace elements in medicine. 2015. 16 (1): 11—14.
27. Golubkina N. A., Erdenetsogt E., Tarmaeva I. Y. et al. Selenium and drinking water quality indicators in Mongolia // Environmental Science and Pollution Research https://doi.org/10.1007/s11356-018-2885-2
28. Fairweather-Tait S. J., Bao Y., Broadley M. R., Collings R. et al. Selenium in human health and disease // Antioxid. Redox Signal. 2011. Vol. 14, Nq. 7. P. 1337—1383.
GEOCHEMICAL ASSESSMENT OF SELENIUM CONTENT IN THE SOIL-PLANT SYSTEM IN THE CONDITIONS OF THE SELENGA AIMAG OF THE NORTH OF MONGOLIA
A. V. Sindireva, Ph. D. (Biology), Dr.Habil., Head of the Department of Geo-Ecology and Nature Management, Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education "Tyumen State University", Institute of Earth Sciences, sindireva72@mail.ru, Tyumen, Russia,
E. Erdenetsogt, Ph. D. (Medicine), Advisor to the Nutrition Sector of the National Center for Public Health of Mongolia, erd625@yahoo.com, Mongolia,
N. E. Guryev, Postgraduate student, Federal State Autonomous Institution of Higher Education "Tyumen State University", Institute of Earth Sciences, nikitka.gurev.1996@mail.ru, Tyumen, Russia
References
1. Avtsyn A. A., Zhavoronkov A. A., Rish M. A., Strochkova L. S. Mikroelementozy cheloveka. [Information Support of Science. New Technologies. Collected papers]. Moscow, Medicina. 1991. P. 496 [in Russian].
2. Volkotrub L. P., Andropova T. V. Rol selena v razvitii i preduprezhdenii zaboleva-nij (obzor). [Selenium in the development and prevention of diseases]. Moscow, Sanitarnaya gigiena. 2001. P. 57—61 [in Russian].
3. Voshenko A. V. Alimentarnaya selenodeficitnaya endemicheskaya dista-lacionnaya kardiomiopatiya (keshanskaya bolezn). [Keshan disease]. Chita, 1998. P. 96 [in Russian].
4. Barabanshikova L. N. Soderzhanie i raspredelenie selena v agro-landshaftah Severnogo Zauralya. [Selenium in agro-landscapes of the Northern Trans-Urals]. Tyumen, 2013. P. 125 [in Russian].
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
Gmoshinskiy I. V., Mazo V. K., Tutelyan V. A., Khotimchenko S. A. Rol v processah zhiznedeya-telnosti. [Selenium in the processes of vital activity]. Ekologiya moray. 2000. P. 5—19 [in Russian].
Golubkina N. A., Papazyan T. T. Selen v pitanii. Rasteniya, zhivotnye, chelovek. [Selenium in plants, animals, and humans]. Moscow, Pechatnyj gorod. 2006. P. 250 [in Russian].
Golubkina N. A., Alfthan G. V. The human selenium status in 27 regions of Russia. J. Trace Elem. Med. Biol. 1999.Vol. 13. No. 1—2. P. 15—20.
Golubkina N. A., Alfthan G. V. The human selenium status in 27 regions of Russia. J. Trace Elem. Med. Biol. 1999.Vol. 13. No. 1—2. P. 15—20.
Gorelikova G. A., Mayurnikova L. A., Pozdnyakovskiy V. M. Nutricevtik selen: nedostatochnost v pitanii, mery profilaktiki. [Lack of selenium in nutrition, prevention]. Voprosy pitaniya. 1997. P. 18—21.
Ermakov V. V. Biogeohimiya selena i ego znachenie v profilaktike ende-micheskih zabolevanij cheloveka. [The importance of selenium in the prevention of endemic diseases]. Vestnik otdeleniya nauk o Zemle RAN, 2004. P. 17 [in Russian]. Ermakov V. V., Kovalskiy V. V. Biologicheskoe znachenie selena. [Biological significance of selenium]. Moscow, Nauka. 1974. P. 298 [in Russian].
Sindireva A. V., Golubkina N. A. Ocenka selenovogo statusa territorii Omskoj oblasti. [Assessment of the selenium status of the territory of the Omsk Region]. Omskij nauchnyj vestnik. No.1 (104). 2011. P. 192—196 [in Russian]. Clark L. C., Combs G. F., Turnbull B. M. Effects of Selenium Supplementation for Cancer Prevention in Patients with Carcinoma of the Skin. A Randomized Controlled Trial. Nutrional Prevention of Cancer Study Group. Journal of American Medical Association, 1986. P. 276.
Zhang J., Taylor E., Bennett K. et al. Association between regional selenium status and reported outcome of COVID-19 cases in China. The American Journal of Clinical Nutrition, 2020. P. 1297—1299.
Combs G. F., Gray W. P. Chemopreventive agents: Selenium. Pharmacol. Ther, 1998. No. 79. P. 179—192. Combs G. F. Selenium in global food systems. Br. J. Nutr. 2001. Vol. 85. P. 517—547.
Golubkina N. A., Poluboyarinov P. A., Sindireva A. V. Selenium in plant products Nutrition issues. 2017. Vol. 86. No. 2. P. 63—69.
Urban T., Jarstrand C. Selenium effects on human neutrophilic granulocyte function in vitro. Immunopharmacol. 1986. No. 12. P. 167—172.
Syso A. I. Zakonomernosti raspredeleniya himicheskih elementov v pochvoobrazuyushih porodah i pochvah Zapadnoj Sibiri. [Regularities of distribution of chemical elements in soil-forming rocks and soils of Western Siberia]. Novosibirsk, Izd-vo SO RAN. 2007. P. 277 [in Russian].
Ilin V. B. Tyazhelye metally v sisteme pochva- rastenie [Heavy metals in the soil-plant system]. Novosibirsk, Nauka. 1991. P. 151 [in Russian].
Suchkov B. P. Gigienicheskoe znachenie selena kak mikroelementa. [Hygienic value of selenium as a trace element]. Kiev, 1980. P. 48 [in Russian].
Vinogradov A. P. Geohimiya redkih i rasseyannyh elementov v pochvah. [Geochemistry of rare and scattered elements in soils]. Moscow, Nauka. 1957. P. 218 [in Russian].
Ivanov V. V. Ekologicheskaya geohimiya elementov [Ecological geochemistry of elements]. Moscow, Nedra. 1996. P. 240—244 [in Russian].
Kapitalchuk, M. V., Kapitalchuk I. P., Golubkina N. A. Akkumulyaciya i migraciya selena v komponentah bio-geohim-icheskoj cepi "pochva — rasteniya — chelovek" v usloviyah Moldavii. [Accumulation and migration of selenium in the components of the bio-geochemical chain "soil-plants-man" in the conditions of Moldova]. Povolzhskij ekologicheskij zhurnal. No. 3. 2011. P. 323—335 [in Russian].
Sindireva A. V. Kriterii i parametry dejstviya mikroelementov v si-steme pochva-rastenie-zhivotnoe. [Criteria and parameters of the action of trace elements in the soil-plant-animal system]. Tyumen, 2012. P. 462 [in Russian].
Erdenetsogt E., Tarmaeva I. Y., Golubkina N. A. Erdenetsogt E., Tarmaeva I. Y., Golubkina N. A. Indicators of the selenium status of Mongolia. Trace elements in medicine. 2015. 16 (1): 11—14.
Golubkina N. A., Erdenetsogt E., Tarmaeva I. Y. et al. Selenium and drinking water quality indicators in Mongolia. Environmental Science and Pollution Research. https://doi.org/10.1007/s11356-018-2885-2
Fairweather-Tait S. J., Bao Y., Broadley M. R., Collings R. et al. Selenium in human health and disease. Antioxid. Redox Signal. 2011. Vol. 14. No. 7. P. 1337—1383.
