Механізми зменшення токсичності важких металів в системах удобрення та агротехнологічного захисту ґрунту

Забруднення сільськогосподарських ґрунтів важкими металами, спричинене діяльністю промислових підприємств, транспорту та інтенсивним використанням агрохімікатів, становить загрозу екологічній безпеці та продуктивності сільськогосподарських систем. У зв'язку з цим метою дослідження була оцінка ефективності спільного використання сидератів та органо-мінеральних стабілізаторів (цеоліту та біовугілля) для зниження біодоступності важких металів та фітотоксичності ґрунтового середовища. Методи дослідження включали польовий блок-дослід на чорноземах півдня Південного Степу України, забруднених кадмієм (0,7  мг/кг), з використанням чотирьох варіантів обробки (контроль, цеоліт, цеоліт + сидерати, сидерати). Результати показали, що найефективнішим варіантом для зниження біодоступності кадмію був варіант з внесенням цеоліту, який забезпечив зниження доступного кадмію на 58  % та зниження його загального вмісту на 22 %. Внесення лише сидератів знизило біодоступність кадмію на 31 % порівняно з контролем. Біовугілля у поєднанні з фіторемедіацією зменшило доступність кадмію та цинку на 50 %, а видалення ґрунту збільшилося на 40 % порівняно з фіторемедіацією без біовугілля. Біомаса надземної частини соняшнику збільшилася на 24 % (до 35,2 г/рослину), вміст хлорофілу – на 25 %, а активність антиоксидантних ферментів – на 32 % та 41 %. Сидерація гірчицею та фацелією сприяла збільшенню вмісту органічного вуглецю в ґрунті на 18 %, покращенню ємності катіонного обміну на 11  % та зменшенню вимивання металів на 30  %, що свідчить про покращення загальної фіксації токсичних елементів. Усі результати підтверджують значне зниження фітотоксичності ґрунтового середовища та покращення фізіологічного та біохімічного стану рослин. Практичне значення результатів полягає в можливості використання біовугілля, цеоліту та сидератів для рекультивації забруднених ґрунтів та зниження ризику потрапляння важких металів у харчовий ланцюг