Влияние наночастиц Al2O3, TiO2, Fe2O3 и SiO2 на биологическое состояние чернозема обыкновенного Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2019. No. 3

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ _BIOLOGICAL SCIENCES_

УДК 631.46; 57.044 DOI 10.23683/0321-3005-2019-3-95-100

ВЛИЯНИЕ НАНОЧАСТИЦ AhO3, TiO2, Fe2O3 И SiO2 НА БИОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО*

© 2019 г. В.М. Вардуни1, С.И. Колесников1, А.Н. Тимошенко1, К.Ш. Казеев1, Ю.В. Акименко1

1Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия

INFLUENCE OF NANOPARTICLES OF AhO3, TiO2, Fe2O3 AND SiO2 ON THE BIOLOGICAL CONDITION OF THE CHERNOZEM ORDINARY

V.M. Varduni1, S.I. Kolesnikov1, A.N. Timoshenko1, K.Sh. Kazeev1, Yu.V. Akimenko1

Southern Federal University, Rostov-on-Don, Russia

Вардуни Владимир Марэнович - аспирант, кафедра экологии и природопользования, Академия биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского, Южный федеральный университет, пр. Стачки, 194/1, г. Ростов-на-Дону, 344090, Россия, e-mail: [email protected]

Колесников Сергей Ильич - доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой экологии и природопользования, Академия биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского, Южный федеральный университет, пр. Стачки, 194/1, г. Ростов-на-Дону, 344090, Россия, e-mail: [email protected]

Тимошенко Алена Николаевна - аспирант, кафедра экологии и природопользования, Академия биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского, Южный федеральный университет, пр. Стачки, 194/1, г. Ростов-на-Дону, 344090, Россия, e-mail: [email protected]

Казеев Камиль Шагидуллович - доктор географических наук, профессор, кафедра экологии и природопользования, Академия биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского, Южный федеральный университет, пр. Стачки, 194/1, г. Ростов-на-Дону, 344090, Россия, е-mail: [email protected]

Акименко Юлия Викторовна - кандидат биологических наук, доцент, кафедра экологии и природопользования, Академия биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского, Южный федеральный университет, пр. Стачки, 194/1, г. Ростов-на-Дону, 344090, Россия, е-mail: [email protected]

Vladimir M. Varduni - Postgraduate, Department of Ecology and Nature Management, Ivanovsky Academy of Biology and Biotechnology, Southern Federal University, Stachki Ave, 194/1, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: vardunivladi-mir@gmail. com

Sergey I. Kolesnikov - Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Head of the Department of Ecology and Nature Management, Ivanovsky Academy of Biology and Biotechnology, Southern Federal University, Stachki Ave, 194/1, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: [email protected]

Alyona N. Timoshenko - Postgraduate, Department of Ecology and Nature Management, Ivanovsky Academy of Biology and Biotechnology, Southern Federal University, Stachki Ave, 194/1, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: [email protected]

Kamil Sh. Kazeev - Doctor of Geography, Professor, Department of Ecology and Natural Management, Ivanovsky Academy of Biology and Biotechnology, Southern Federal University, Stachki Ave, 194/1, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: Kamil_kazeev@mail. ru

Yuliya V. Akimenko - Candidate of Biological Sciences, Associate Professor, Department of Ecology and Natural Management, Ivanovsky Academy of Biology and Biotechnology, Southern Federal University, Stachki Ave, 194/1, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: [email protected]

В настоящее время влияние наночастиц на свойства почвы изучено недостаточно. Данная работа посвящена исследованию краткосрочного влияния наночастиц оксидов алюминия, титана, железа и кремния на биологическое состояние чернозема обыкновенного. Проанализировано изменение чувствительных и информативных биологиче-

* Исследование выполнено при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (5.5735.2017/8.9) и Президента Российской Федерации (НШ-3464.2018.11).

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2019. No. 3

ских показателей состояния почвы (общая численность бактерий, обилие бактерий рода Azotobacter, активность каталазы, активность дегидрогеназ, всхожесть семян и длина корней редиса) после внесения в чернозем обыкновенный Al2O3, TiO2, Fe2O3, SiO2 и их наночастиц в концентрациях 100, 1000 и 10000 мг/кг. Результаты показывают, что загрязнение чернозема обыкновенного Al2O3, TiO2, Fe2O3, SiO2 и их наночастицами приводит к ухудшению его биологических свойств - снижаются все исследованные показатели. Оксиды исследуемых элементов оказали примерно равное негативное влияние на данные показатели, в то время как среди нанопорошков наиболее токсичными оказались оксиды железа и кремния, наименее - оксид алюминия. Установлено, что нанопорошки Al2O3, TiO2, Fe2O3 и SiO2 снижают биологические показатели чернозема обыкновенного в большей степени, чем «обычные» формы оксидов. Стимулирующего действия исследуемых веществ на биологические свойства чернозема обыкновенного зафиксировано не было, что говорит о высокой токсичности исследуемых веществ. Наиболее чувствительным к загрязнению Al2O3, TiO2, Fe2O3, SiO2 и их нанопорошками оказался показатель общей численности бактерий, в наименьшей степени снижались всхожесть редиса и обилие бактерий рода Azotobacter.

Ключевые слова: наночастицы, загрязнение, почва, экотоксичность, биотестирование.

At present, the effect of nanoparticles on the properties of the soil and its components has been little studied. This work is devoted to the study of the short-term effect of nanoparticles of aluminum, titanium, iron and silicon oxides on the biological state of chernozem. Analyzed the change in sensitive and informative biological indicators of soil condition (total number of bacteria, abundance of bacteria of the genus Azotobacter, catalase activity, dehydrogenase activity, seed germination and radish root length) after adding Al2O3, TiO2, Fe2O3, SiO2 and their nanoparticles in concentrations of100, 1000 and 10 000 mg/kg. The results show that pollution of ordinary chernozem Al2O3, TiO2, Fe2O3, SiO2 and their nanoparticles leads to a deterioration of its biological properties - all studied parameters decrease. The oxides of the elements under study had an approximately equal negative effect on these indicators, while among the nanopowders the oxides of iron and silicon turned out to be the most toxic, while the least toxic was aluminum oxide. It has been established that Al2O3, TiO2, Fe2O3, and SiO2 nanopowders reduce the biological indicators of ordinary chernozem to a greater degree than the "ordinary" forms of oxides. The stimula ting effect of the studied substances on the biological properties of ordinary chernozem was not recorded, which indicates a high toxicity of the studied substances. The total number of bacteria was the most sensitive to pollution of Al2O3, TiO2, Fe2O3, SiO2 and their nanoflash; such indicators as germination of radish and abundance of bacteria of the genus Azotobacter decreased to the least extent.

Keywords: nanoparticles, contamination, soil, ecotoxicity, biotesting.

Введение

Нанотехнология, обширная научная область XXI в., оказывает очень значительное влияние на экономику в мире, промышленность и жизнь людей. Однако масштабное использование наночастиц в промышленности, сельском хозяйстве и других отраслях приводит к их поступлению в окружающую среду. Техногенные наночастицы выбрасываются вместе с промышленными и бытовыми отходами, что приводит к их накоплению в окружающей среде, в том числе в почве. Проникновение наночастиц в воду, почву, атмосферу может серьезно нарушить функционирование природной среды. В связи с этим все большую актуальность приобретают проблемы, связанные с оценкой потенциальных рисков влияния наночастиц на все компоненты окружающей среды.

На сегодняшний день вопрос влияния наноча-стиц на свойства почвы все еще недостаточно изучен, несмотря на то что почва является ведущим компонентом наземных экосистем. Литературные данные указывают как на отрицательное влияние техногенных наночастиц [1—9], так и на возможный положительный эффект на различные тест-объекты [9-13].

Цель настоящей работы состоит в оценке воздействия наночастиц оксидов алюминия, титана, железа и кремния на биологическое состояние чернозема обыкновенного.

Объекты и методы исследований

Исследование влияния наночастиц А1203, ТЮ2, Бе203 и SiO2 на биологические свойства почвы проводили на черноземе обыкновенном, отобранном в Ботаническом саду Южного федерального университета (г. Ростов-на-Дону, Россия). Отбор почвы был произведен из пахотного слоя (0-25 см). Изучение биологических свойств почв включало определение ферментативной активности почвы (активность каталазы и дегидрогеназ), микробиологических (общая численность бактерий и обилие бактерий рода Azotobacter) и фитотоксических показателей (всхожесть и длина корней редиса). Исследовали воздействие различных концентраций загрязняющих веществ (ЗВ) - 100, 1000 и 10000 мг/кг. Для оценки степени токсичности наночастиц А1203, ТЮ2, Бе203 и SiO2 проводили сравнение с влиянием «обычных», не наноформ оксидов этих элементов. Использовали наночастицы А12О3, Ре203, ЗЮ2 размером < 50 нм, ТЮ2 - < 100 нм.

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.

Результаты

Исследование показало, что наночастицы АЬОз, ТЮ2, Ре2Оз и SiO2 во всех вариантах эксперимента вызывали ухудшение биологических свойств чернозема обыкновенного (табл. 1, 2).

Установлено, что на активность каталазы в черноземе обыкновенном наночастицы оксидов исследованных элементов оказывают более сильное влияние, чем их обычные оксиды. Аналогичная закономерность была установлена в работах [14, 15]. Наиболее сильное влияние среди исследованных веществ на активность ферментов оказали наноча-

NATURAL SCIENCE. 2019. No. 3

стицы оксида кремния. По степени ингибирования активности каталазы вещества образуют следующие ряды: оксиды - SiO2 > TiO2 > Fe2O3 > >АЬОз; нанопорошки оксидов - SiO2 > Fe2O3 >TiO2 > > AI2O3. Ранжирование веществ по степени ингибирования активности дегидрогеназ дало следующие ряды: оксиды - SiO2 > AbO3> TiO2 > Fe2O3; нанопорошки оксидов - SiO2 > Fe2O3 > AI2O3 = TiO2.

При загрязнении чернозема обыкновенного AI2O3, TiO2, Fe2O3, SiO2 и их нанопорошками отмечается ухудшение микробиологических показателей - снижаются общая численность бактерий и обилие бактерий рода Azotobacter (табл. 1).

Таблица 1

Вещество Контроль Доза ЗВ, мг/кг НСР0,05

100 1000 10000

Активность каталазы

AI2O3 100 88 81 77 7

TiO2 100 80 72 65 6

Fe2O3 100 88 82 65 7

SiO2 100 73 64 62 6

AI2O3 нано 100 88 80 65 7

TiO2 нано 100 82 66 64 6

Fe2O3 нано 100 78 68 62 6

SiO2 нано 100 64 57 51 5

Активность дегидрогеназ

AI2O3 100 95 72 61 7

TiO2 100 94 77 70 7

Fe2O3 100 96 80 67 7

SiO2 100 83 77 62 7

AI2O3 нано 100 101 77 71 7

TiO2 нано 100 98 95 55 7

Fe2O3 нано 100 94 75 56 7

SiO2 нано 100 70 67 55 6

Общая численность бактерий

AI2O3 100 81 70 49 12

TiO2 100 68 46 35 10

Fe2O3 100 86 57 41 12

SiO2 100 84 76 59 14

AI2O3 нано 100 68 51 32 10

TiO2 нано 100 54 38 22 8

Fe2O3 нано 100 68 54 43 10

SiO2 нано 100 76 54 30 10

Обилие бактерий рода Azotobacter

AI2O3 100 100 95 85 17

TiO2 100 90 85 75 15

Влияние загрязнения AhO3, TiO2, Fe2O3, SiO2 и их наночастицами на ферментативную активность, на микробиологические и фитотоксические показатели чернозема обыкновенного, % от контроля / Influence of contamination of AhO3, TiO2, Fe2O3, SiO2 and their nanoparticles on enzymatic activity, microbiological and phytotoxic parameters of

ordinary chernozem, % of control

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2019. No. 3

Окончание табл. 1

Вещество Контроль Доза ЗВ, мг/кг НСР0,05

100 1000 1 10000

Fe2Ü3 100 95 85 70 15

SiÜ2 100 95 90 80 16

Al2Ü3 нано 100 95 85 80 16

TiÜ2 нано 100 100 85 75 16

Fe2Ü3 нано 100 95 75 55 14

SiÜ2 нано 100 95 90 70 16

Всхожесть редиса

A12Ü3 100 90 85 78 15

TiÜ2 100 98 93 80 16

Fe2Ü3 100 95 90 70 16

SiÜ2 100 98 90 80 16

A12Ü3 нано 100 90 80 65 14

TiÜ2 нано 100 95 80 70 15

Fe2Ü3 нано 100 95 80 70 15

SiÜ2 нано 100 95 85 75 16

Длина корней редиса

A12Ü3 100 85 67 53 13

TiÜ2 100 97 75 63 14

Fe2Ü3 100 84 72 60 13

SiÜ2 100 80 79 71 14

A12Ü3 нано 100 79 75 63 13

TiÜ2 нано 100 79 72 58 13

Fe2Ü3 нано 100 56 47 32 9

SiÜ2 нано 100 70 63 46 11

Наиболее сильное влияние на общую численность бактерий оказали наночастицы титана. Наименьшее воздействие - оксид кремния. По степени негативного влияния на общую численность бактерий вещества образуют следующие ряды: оксиды - TiÜ2 > Fe2Ü3 > AI2O3 > SiÜ2; нанопорошки оксидов - TiÜ2 > AI2O3 > SiO2 > Fe2Ü3.

Обилие бактерий рода Azotobacter в черноземе обыкновенном снизилось примерно в равной степени при загрязнении оксидами Al2Ü3, TiÜ2, Fe2Ü3, SiÜ2 и их нанопорошками. По степени негативного влияния на обилие бактерий рода Azotobacter вещества образуют следующие ряды: оксиды - TiÜ2 = =Fe2Ü3 > SiO2 > AI2Ü3; нанопорошки оксидов -Fe2Ü3> SiÜ2 > TiÜ2 = AI2Ü3.

Отрицательно сказалось загрязнение AI2Ü3, TiÜ2, Fe2Ü3, SiÜ2 и их нанопорошками чернозема обыкновенного на фитотоксические показатели: всхожесть и длину корней редиса (табл. 1).

В результате исследования установлены следующие ряды токсичности по степени негативного влияния на показатель всхожести редиса: оксиды -AI2Ü3 > Fe2Ü3 > SiÜ2 > TiO2; нанопорошки оксидов -

AI2Ü3 > Fe2Ü3 = TiÜ2 > SiÜ2. По степени негативного влияния на длину корней редиса вещества образуют следующую последовательность: оксиды -AI2Ü3 > Fe2Ü3 > SiÜ2 > TiO2; нанопорошки оксидов -Fe2Ü3 > SiÜ2 > TiÜ2 > AI2Ü3.

Для установления общих закономерностей влияния оксидов металлов и их нанопорошков на состояние чернозема в зависимости от параметров загрязнения был рассчитан интегральный показатель биологического состояния (ИПБС). При его расчете максимальное значение каждого показателя в выборке принимается за 100 %. По отношению к нему в процентах выражается значение этого же показателя в других пробах, т.е. относительный показатель.

Интегральный показатель был рассчитан по шести показателям: общей численности бактерий, численности бактерий рода Azotobacter, активности каталазы, активности дегидрогеназ, всхожести редиса, длине корней редиса (табл. 2).

По результатам ИПБС наночастицы исследуемых веществ оказались более токсичными, чем их оксиды. Существенное воздействие оказывает доза загрязняющего вещества. В большинстве слу-

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.

чаев чем выше концентрация металла в почве, тем сильнее снижается ее биологическая активность. Снижение значений интегрального показателя во всех случаях находится в прямой зависимости от содержания ЗВ в почве. Аналогичная закономерность наблюдается и для наночастиц других веществ [15]. По степени влияния на снижение биологической активности чернозема обыкновенного вещества

NATURAL SCIENCE. 2019. No. 3

образуют следующие ряды: оксиды - TiO2 > Fe2O3 > > SiO2 > AI2O3; нанопорошки оксидов - Fe2O3 = =SiO2 > TiO2 > AI2O3. Таким образом, оксиды исследуемых элементов примерно в равной степени снижали биологические показатели, а среди их нанопорошков наиболее токсичными оказались оксиды железа и кремния, наименее - оксид алюминия.

Таблица 2

Изменение ИПБС чернозема обыкновенного при загрязнении AhO3, TiO2, Fe2O3 и SiO2 и их наночастицами, % от контроля / Change of integral indicator of biological state of ordinary chernozem at pollution of AhO3, TiO2, Fe2O3

and SiO2 and their nanoparticles, % of control

Вещество Контроль Доза ЗВ, мг/кг Среднее для 3 доз

100 300 1000

AI2O3 100 90 78 67 78

TiO2 100 88 74 65 76

Fe2Ü3 100 91 78 62 77

SiO2 100 85 79 69 78

AI2O3 нано 100 87 75 63 75

TiÜ2 нано 100 85 73 57 71

Fe2Ü3 нано 100 81 67 53 67

SiÜ2 нано 100 78 69 54 67

Заключение

Загрязнение чернозема обыкновенного AI2O3, TiO2, Fe2O3, SiO2 и их наночастицами приводит к ухудшению его биологических свойств: снижаются общая численность бактерий, обилие бактерий рода Azotobacter, активность каталазы, активность дегид-рогеназ, всхожесть семян и длина корней редиса. Оксиды исследуемых элементов оказали примерно равное негативное влияние на данные показатели, в то время как среди нанопорошков наиболее токсичными оказались оксиды железа и кремния, наименее - оксид алюминия. Установлено, что нанопорошки AI2O3, TiO2, Fe2O3 и SiO2 снижают биологические показатели чернозема обыкновенного в большей степени, чем «обычные» формы оксидов.

Стимулирующего действия исследуемых веществ на биологические свойства чернозема обыкновенного зафиксировано не было, что говорит о высокой токсичности исследуемых веществ.

Наиболее чувствительным к загрязнению Al2O3, TiO2, Fe2O3, SiO2 и их нанопрошками оказался показатель общей численности бактерий, в наименьшей степени снижались такие показатели, как всхожесть редиса и обилие бактерий рода Azotobacter.

Литература

1. Dimkpa C. O., Mclean J.E., Britt D. W., Anderson A.J. CuO and ZnO nanoparticles differently affect the secre-

tion of fluorescent siderophores in the beneficial root colonizer, Pseudomonas chlororaphis O6 // Nanotoxicology. 2012. Vol. 6, № 6. P. 635-642.

2. Mahmoudi M. Assessing the in vitro and in vivo toxicity of superparamagnetic iron oxide nanoparticles // Chem. Rev. S. 2012. Vol. l. P. 2323-2338.

3. Kim S., Sin H., Lee S., Lee I. Influence of Metal Oxide Particles on Soil Enzyme Activity and Bioaccumulation of Two Plants // J. Microbiol. Biotechnol. 2013. Vol. 23, № 9. P. 1279-1286.

4. Ben-Moshe T., Frenk S., Dror I., Minz D., Berkowitz B. Effects of metal oxide nanoparticles on soil properties // Chemosphere. 2013. Vol. 90, № 2. P. 640-646.

5. Cao J.L., Feng Y.Z., Lin X.G., Wang J.H., Xie X.Q. Iron oxide magnetic nanoparticles deteriorate the mutual interaction between arbuscular mycorrhizal fungi and plant. // J. Soils Sediments. 2017. Vol. 17, № 3. P. 841-851.

6. Wang J.A., Shu K.H., Zhang L., Si Y.B. Effects of silver nanoparticles on soil microbial communities and bacterial nitrification in suburban vegetable soils // Pedosphere. 2017. Vol. 27, № 3. P. 482-490.

7. Golinska P., Swiecimska M, Wypij M. Ecotoxicity of Metal Nanoparticles on Microorganisms // Nanomaterials: Ecotoxicity, Safety, and Public Perception. 2018. P. 77-93.

8. Degenkolb L., Kaupenjohann M., Klitzke S. The Variable Fate of Ag and TiO2 Nanoparticles in Natural Soil Solutions - Sorption of Organic Matter and Nanoparticle Stability // Water, Air, & Soil Pollution. 2019. Vol. 230, № 3. P. 62-68.

9. Kolesnikov S.I., Varduny T.V., Lysenko V.S., Kapralova O.A., Chokheli VA., Sereda M.M., Dmitriev PA.,

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.

NATURAL SCIENCE.

2019. No. 3

Varduny V.M. Effect of nano- and crystalline metal oxides on growth, gene- and cytotoxicity of plants in vitro and ex vitro // Turczaninowia. 2018. Vol. 21, № 4. Р. 207-214.

10. He S., Feng Y., Ren H., Zhang Y., Gu N., Lin X. The impact of iron oxide magnetic nanoparticles on the soil bacterial community // Soils Sed. 2011. № 1. Р. 1-10.

11. Назарова А.А., Куцкир М.В. Особенности действия наноразмерных частиц меди на физиологические процессы в растительном организме // Современная химическая физика: сб. тез. XXIV конф. Туапсе, 2012. С. 93-94.

12.Дерябина Т.Д. Адаптивные реакции и пределы толерантности Triticum aestivum и Allium cepa к нано-частицам меди и железа: дис. ... канд. биол. наук. Оренбург, 2015. 123 с.

13. AsadishadB., Chahal S., Akbari A., Cianciarelli V., Azodi M., Ghoshal S., Tufenkji N. Amendment of Agricultural Soil with Metal Nanoparticles: Effects on Soil Enzyme Activity and Microbial Community Composition // Environ. Sci. Technol. 2018. Vol. 52, № 4. P. 1908-1918.

14. Колесников С.И., Тимошенко А.Н., Казеев К.Ш., Акименко Ю.В. Влияние загрязнения наночастицами оксидов никеля и железа на биологические свойства чернозема обыкновенного североприазовского // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 2016. № 1 (189). С. 71-75.

15. Тимошенко А.Н., Колесников С.И., Казеев К.Ш., Акименко Ю.В. Оценка экотоксичности наночастиц тяжелых металлов по биологическим показателям чернозема. Ростов н/Д.; Таганрог : ЮФУ, 2017. 106 с.

References

1. Dimkpa C.O., Mclean J.E., Britt D.W., Anderson A.J. CuO and ZnO nanoparticles differently affect the secretion of fluorescent siderophores in the beneficial root colonizer, Pseudomonas chlororaphis O6. Nanotoxicolo-gy. 2012, vol. 6, No. 6, pp. 635-642.

2. Mahmoudi M. Assessing the in vitro and in vivo toxicity of superparamagnetic iron oxide nanoparticles. Chem. Rev. S. 2012, vol. l, pp. 2323-2338.

3. Kim S., Sin H., Lee S., Lee I. Influence of Metal Oxide Particles on Soil Enzyme Activity and Bioaccumulation of Two Plants. J. Microbiol. Biotechnol. 2013, vol. 23, No. 9, pp. 1279-1286.

4. Ben-Moshe T., Frenk S., Dror I., Minz D., Berko-witz B. Effects of metal oxide nanoparticles on soil properties. Chemosphere. 2013, vol. 90, No. 2, pp. 640-646.

5. Cao J.L., Feng Y.Z., Lin X.G., Wang J.H., Xie X.Q. Iron oxide magnetic nanoparticles deteriorate the mutual interaction between arbuscular mycorrhizal fungi and plant. J. Soils Sediments. 2017, vol. 17, No. 3, pp. 841-851.

6. Wang J.A., Shu K.H., Zhang L., Si Y.B. Effects of silver nanoparticles on soil microbial communities and bacterial nitrification in suburban vegetable soils. Pe-dosphere. 2017, vol. 27, No. 3, pp. 482-490.

7. Golinska P., Swiecimska M., Wypij M. Ecotoxici-ty of Metal Nanoparticles on Microorganisms. Nano-materials: Ecotoxicity, Safety, and Public Perception. 2018, pp. 77-93.

8. Degenkolb L., Kaupenjohann M., Klitzke S. The Variable Fate of Ag and TiO2 Nanoparticles in Natural Soil Solutions - Sorption of Organic Matter and Nanopar-ticle Stability. Water, Air, & Soil Pollution. 2019, vol. 230, No. 3, pp. 62-68.

9. Kolesnikov S.I., Varduny T.V., Lysenko V.S., Kapralova O.A., Chokheli V.A., Sereda M.M., Dmitriev P.A., Varduny V.M. Effect of nano- and crystalline metal oxides on growth, gene- and cytotoxicity of plants in vitro and ex vitro. Turczaninowia. 2018, vol. 21, No. 4, pp. 207-214.

10. He S., Feng Y., Ren H., Zhang Y., Gu N., Lin X. The impact of iron oxide magnetic nanoparticles on the soil bacterial community. Soils Sed. 2011, No. 1, pp. 110.

11. Nazarova A.A., Kutskir M.V. [Features of the action of nanoscale copper particles on physiological processes in the plant body]. Sovremennaya khimicheskaya fizika [Modern chemical physics]. Proceedings of the 24th Conference. Tuapse, 2012, pp. 93-94.

12. Deryabina T.D. Adaptivnye reaktsii i predely tol-erantnosti Triticum aestivum i Allium cepa k nanochastit-sam medi i zheleza: dis. ... kand. biol. nauk [Adaptive reactions and tolerance limits of Triticum aestivum and Allium cepa to copper and iron nanoparticles]. Orenburg, 2015, 123 p.

13. Asadishad B., Chahal S., Akbari A., Cianciarelli V., Azodi M., Ghoshal S., Tufenkji N. Amendment of Agricultural Soil with Metal Nanoparticles: Effects on Soil Enzyme Activity and Microbial Community Composition. Environ. Sci. Technol. 2018, vol. 52, No. 4, pp. 1908-1918.

14. Kolesnikov S.I., Timoshenko A.N., Kazeev K.Sh., Akimenko Yu.V. Vliyanie zagryazneniya nanochastitsami oksidov nikelya i zheleza na biologicheskie svoistva chernozema obyknovennogo severopriazovskogo [Influence of pollution of nickel and iron oxides by nanoparticles on biological properties of ordinary chernozem of the Northern Azov region]. Izv. vuzov. Sev.-Kavk. region. Estestv. nauki. 2016, No. 1 (189), pp. 71-75.

15. Timoshenko A.N., Kolesnikov S.I., Kazeev K.Sh., Akimenko Yu.V. Otsenka ekotoksichnosti nanochastits tyazhelykh metallov po biologicheskim pokazatelyam chernozema [Assessment of toxicity of nanoparticles of heavy metals on biological indicators of chernozem]. Rostov-on-Don; Taganrog: YuFU, 2017, 106 p.

Поступила в редакцию /Received

1 мая 2019 г. /May 1, 2019