Nehézfémek hatása a növényekre
2024. december 03. 13:12
A nehézfémek a környezetben természetes folyamatok, például a vulkanikus aktivitás, földkéreg mozgások miatt vannak jelen, azonban az emberi tevékenységek eredményeként mennyiségük növekszik.
Az ipari tevékenység, bányászat, mezőgazdaság és az urbanizáció során felszabaduló nehézfémek, mint az ólom (Pb), kadmium (Cd), higany (Hg), cink (Zn), réz (Cu), nikkel (Ni) és króm (Cr), bekerülnek a talajba, vízbe és légkörbe, amely hosszú távú szennyezést eredményez. Bár egyes nehézfémek kis mennyiségben szükségesek a növények számára (pl. cink és réz mint mikroelemek), nagyobb koncentrációban toxikusak , ezzel veszélyeztetve a növények növekedését és fejlődését.
Nehézfémek forrásai a talajban és környezetben
A nehézfémek természetesen is előfordulnak a földkéregben, de az emberi tevékenységek miatt jelentősen megnövekedett a környezetben való jelenlétük az utóbbi időszakban. Az ipariszennyezőanyag-kibocsátás, például a kohászat és vegyipar, valamint a járművek kipufogógázai is nagy mennyiségű ólmot, cinket és más nehézfémeket juttatnak a levegőbe. Ezek a fémek a csapadékkal a talajba és vízbe kerülnek, ahonnan a növények könnyen fel tudják venni őket.
Az intenzív mezőgazdasági tevékenységek során használt műtrágyák és növényvédő szerek szintén növelik a talaj nehézfémtartalmát. Például a foszfátműtrágyák gyakran tartalmaznak kadmiumot, amely felhalmozódik a talajban és toxikus hatást fejt ki a növényekre.
Nehézfémek jótékony szerepe a növényekben
Bár a nehézfémek többsége toxikus a növények számára, néhányuk létfontosságú mikroelem, amely nélkülözhetetlen szerepet játszik a növények metabolizmusában. A cink (Zn) például számos enzim működéséhez szükséges, elősegíti a fehérjeszintézist és a hormonális szabályozást. A réz (Cu) szintén alapvető fontosságú mikroelem, amely részt vesz az elektrontranszportlánc megfelelő működésében és a fotoszintézisben.
A fent felsorolt mikroelemek hiánya súlyos élettani problémákhoz, például növekedési rendellenességekhez, termékenységi zavarokhoz vezethet.
Azonban a mikroelemekre csak nagyon kis mennyiségben van szükségük a növényeknek. Ha ezek a nehézfémek meghaladják az optimális koncentrációt, toxikusak lehetnek. A növények érzékenyek a talajban felhalmozódó nehézfémekre, és ennek eredményeként változatos reakciókat mutatnak, például a növekedés visszamaradása, klorózis, a fotoszintetikus aktivitás csökkenése, valamint a víz- és tápanyagfelvétel zavarai.
Nehézfémek felhalmozódása és hatása az ökoszisztémákra
A nehézfémek nem bomlanak le a környezetben, így hosszú távon felhalmozódnak a talajban, ami komoly veszélyt jelent a növényekre és az egész ökoszisztémára nézve is A nehézfémek felhalmozódása a talajban nemcsak a növények növekedését, terméshozamát csökkenti, hanem veszélyezteti a talaj mikrobiológiai egyensúlyát is. A talaj mikroorganizmusai kulcsszerepet játszanak a szerves anyagok lebontásában és a tápanyagok újrahasznosításában, de a nehézfémek jelenlétében ezek az élőlények elpusztulhatnak, vagy aktivitásuk jelentősen csökkenhet.
A felhalmozódásuk a táplálékhálózatokban is jelentős problémákat okozhat, mivel a növények által felvett és felhalmozott nehézfémek bekerülhetnek a növényevő állatok szervezetébe, majd tovább jutnak a ragadozó állatokhoz és végső soron az emberi táplálkozási láncba is.
Ez különösen veszélyes, mivel a nehézfémek, mint a kadmium, az ólom vagy a higany, az emberi szervezetben is felhalmozódnak, és súlyos egészségügyi problémákhoz, például vesekárosodáshoz, idegrendszeri problémákhoz és daganatos megbetegedésekhez vezethetnek.
A növények védekező mechanizmusai a nehézfémek ellen
A növények számos stratégiát fejlesztettek ki a nehézfémek toxikus hatásainak elkerülésére, vagy mérséklésére. Az egyik ilyen mechanizmus a fémkelátképzők termelése, amelyek megkötik a fémionokat, így csökkentve azok toxikus hatásait. Például a fitokelatinok és metallotioneinek képesek megkötni a nehézfémeket, így azok kevésbé károsítják a sejtek működését. Emellett a növények különféle antioxidánsokat (például glutationt, aszkorbinsavat) termelnek, amelyek semlegesítik a nehézfémek által kiváltott oxidatív stresszt.
A nehézfémek elleni védekezés másik módja a növények hiperakkumulációs képessége, amely bizonyos fajokban kifejezetten fejlett. Az ilyen növények, mint például a fémakkumulátor növények, képesek nagy mennyiségű nehézfémet felhalmozni szöveteikben anélkül, hogy súlyosan károsodnának.
Ezek a növények különösen érdekesek a fitoremediáció(növények általi talajtisztítás) szempontjából, hiszen felhasználhatók a szennyezett talajok nehézfémtől való megtisztítására. A hiperakkumuláció során a növények a nehézfémeket koncentrálják a sejtjeikben, elsősorban a gyökerekben és a levelekben, ahol kevésbé okoznak károsodást.
A nehézfém-szennyezés kezelési lehetőségei
A nehézfémek által szennyezett talajok és víztestek kezelése sürgető feladat, mivel ezek hosszú távú káros hatással vannak mind az ökoszisztémákra, mind az emberi egészségre.
Az egyik leghatékonyabb megoldás a fitoremediáció lehet, ahol olyan növényeket ültetnek a szennyezett területekre, amelyek képesek a nehézfémek felvételére és tárolására. Ezek a növények hosszú távon képesek csökkenteni a talaj nehézfémtartalmát.
A fitoremediáció mellett fontos a szabályozás és a megelőzés is, például a szennyező ipari tevékenységek szabályozása és a szennyezés forrásainak csökkentése révén. A zöld technológiák, a hulladékkezelési rendszerek fejlesztése, valamint a fenntartható mezőgazdasági gyakorlatok szintén hozzájárulhatnak a nehézfém-szennyezés mérsékléséhez.
A kutatás a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal „A körforgásos gazdaság megvalósíthatósága a honvédelmi tevékenységek során” című, TKP2021-NVA-22 azonosítószámú Tématerületi Kiválósági Program támogatásával valósult meg, a Körforgásos Gazdaság Elemző Központ (KGEK) vezetésével.
forrás: agrotrend.hu / Növényvédőszer
Kapcsolódó cikkek
Súlyos zavar van a magyar gabonapiacon: áramlik az ukrán áru az országba
2023. január 18. 12:13
Ukrajnából eddig több, mint 1,3 millió tonna kétes minőségű gabona és olajos mag - ebből 900 ezer tonna kukorica - érkezett hazánkba. Ez a mennyiség, valamint a tavaly bejelentett exportengedélyezési eljárás miatt a gabonapiac befagyott, a termelők sem itthon, sem exportra nem tudják eladni a terményeiket. Emiatt egyre kevésbé finanszírozhatók a tavaszi munkák, ami az elszabadult inputárak miatt eleve csökkenő műtrágya-felhasználás következtében már az ez évi termelést is veszélyezteti. A gazdákat tavaly ért 1000 milliárd forintot meghaladó kár mellett a rossz szabályozás miatt gyakorlatilag nem részesülnek kárenyhítésben. A nemzetgazdaság többi ágától eltérően nem, illetve késve és érdemben kisebb mértékben jutnak kedvezményes hitelekhez, amit most a gabonapiac befagyása csak tetőz. Mindeközben a fogyasztó az ukrán búzából készített kenyeret kénytelen megvásárolni - derült ki a Mezőgazdasági Szövetkezők és Termelők Országos Szövetségének (MOSZ) közleményéből.
Falatnyi boldogság a Lánytesóktól
2023. március 21. 10:33
„Varázslatos érzés, amikor az egyik lánygyermekem felkiált, hogy „Apa, nézd, itt van a lekvárunk a polcon!” Ilyenkor mindig meghatódom, és nyugtázom, hogy jó úton járunk.
Szerintem nem minden család mondhatja el magáról, hogy közös hobbijuk van, és mi ebben is szerencsések vagyunk. Arról nem beszélve, hogy nem tudunk leülni, mindig jár valamin az agyunk. Így jött a birsalmasajt, a befőttek, lekvárok, szörpök, a sültpaprika-szeletek, majd a sültpaprika-krém, és így tovább – mesélte tudósítónknak a kiskunhalasi Lánytesók vállalkozást is vezető Ignácz Gábor kistermelő.
– Visszatekintve a kezdetekre, beleszülettem a növénytermesztés és a háztáji állattenyésztés csodálatos világába.
