АГРОХИМИЯ, 2012, № 5, с. 91-92
= КРИТИКА И БИБЛИОГРАФИЯ
БИТЮЦКИЙ Н.П. МИКРОЭЛЕМЕНТЫ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ.
СПб.: Изд-во СПБГУ, 2011. 368 ъ
В 2011 г. при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований вышла в свет монография заведующего кафедрой агрохимии Санкт-Петербургского государственного университета, доктора биологических наук, профессора Н.П. Битюцкого "Микроэлементы высших растений". В этой монографии объемом 30.5 условно-печатных листов обобщены современные литературные данные о роли микроэлементов в жизни высших растений.
Монография состоит из восьми глав:
1. Классификация химических элементов.
2. Формы и функции микроэлементов в растениях.
3. Поглощение и транспорт микроэлементов.
4. Микроэлементы в семенах.
5. Дефицит микроэлементов.
6. Устойчивость растений к дефициту микроэлементов.
7. Избыток микроэлементов.
8. Обогащение растений микроэлементами.
Кроме перечисленных глав, в монографию включен "Определитель основных визуальных симптомов дефицита макро- и микроэлементов", имеющий большое значение для практических работников (агрохимиков, растениеводов и др.). Список литературы включает более 1.5 тысяч наименований литературных источников, большая часть которых (около 1.3 тысяч) - зарубежные публикации.
Предлагаемая автором структура монографии позволяет всесторонне осветить разнообразные вопросы, связанные с присутствием микроэлементов в растениях. В первой главе основное внимание уделено обоснованию терминов "необходимый" и "полезный" питательные элементы. Отмечены технические сложности отнесения элемента к той или иной группе, обусловленные несовершенством существующих методов обнаружения элементов и выявления их физиологической и биохимической роли.
Во второй главе разносторонне проанализированы физиолого-биохимические функции, формы и особенности распределения в растениях десяти микроэлементов. Восемь микроэлементов из этого перечня (железо, марганец, цинк, медь, молибден, бор, никель, хлор) - необходимые растению элементы. Без этих элементов жизненный цикл расти-
тельного организма не может быть завершен. Два микроэлемента (кобальт и селен) отнесены к группе полезных микроэлементов. Они могут в ряде случаев стимулировать рост и развитие растений, но в полной мере не соответствуют требованиям, предъявляемым к необходимым микроэлементам.
В третьей главе проанализированы физиологические и молекулярные механизмы поглощения (пассивного и активного) микроэлементов из среды и их транспорта в растениях: радиального, по ксилеме, по флоэме, внутриклеточного. Освещены эффекты взаимодействия микроэлементов с различными ионами (явления антагонизма и синергизма), обнаруживаемые как на стадии поглощения микроэлементов корнями, так и при последующем транспорте микроэлементов внутри растения. Всесторонне проанализированы стратегии I и II поглощения железа растениями. В этой же главе внимание акцентировано на важности фундаментального изучения процессов поглощения и транспорта микроэлементов у растений для решения прикладных задач, связанных с проведением мероприятий по регулированию этих процессов в практике растениеводства.
В четвертой главе обобщены закономерности накопления и распределения микроэлементов в семенах на разных стадиях их формирования. Детально обсуждены пути транспорта микроэлементов в семена, роль ремобилизации микроэлементов в формировании семян, механизмы мобилизации микроэлементов на стадии прорастания семян. Кроме того, проанализированы закономерности накопления микроэлементов в семенах с учетом почвенно-климатических факторов, видовых и сортовых особенностей растений, специфики агротехники.
В пятой и шестой главах приведены сведения о функциональных нарушениях у растений, вызываемых дефицитом микроэлементов, его визуальных симптомах и причинах возникновения. На молекулярном, физиологическом и биохимическом уровнях отражены неспецифические и специфические механизмы адаптации растений к дефициту микроэлементов. Обобщены современные подходы к идентификации видовых и генотипических признаков сельскохозяйственных растений, способных наиболее эффективно усваивать труднодоступные формы микроэлементов.
92
ВОРОБЕЙКОВ
В седьмой главе анализируется действие на растения избытка микроэлементов в среде, так как известно, что при превышении критической концентрации элемента реакция организма на его действие становится негативной. В этом случае элемент, даже если он необходим организму в оптимальных концентрациях, переходит в группу токсичных для организма веществ. В определенных почвенных условиях концентрация микроэлементов также может быть очень высокой, что отрицательно отражается на росте и развитии растений. В книге обобщены способы оценки критических концентраций микроэлементов, при которых у растений появляются физиологические и биохимические нарушения. Подробно описаны механизмы адаптации растений к избытку микроэлементов, включая тяжелые металлы. Приведены современные сведения о растениях-гипераккумуляторах, способных накапливать микроэлементы в чрезвычайно высоких количествах. Такие растения - привлекательная модель для изучения механизмов адаптации растений к избытку тяжелых металлов. В конце главы автор обсуждает проблемы фиторемедиации почв и методы использования растений, включая растения трансгенные, для очистки территорий от избытка микроэлементов.
В восьмой главе изложены сведения о путях обогащения растений микроэлементами, что необходимо не только для оптимизации роста растений, но и для улучшения здоровья человека, потребляющего продукцию растениеводства в пищу. Приве-
дены данные о количественном содержании микроэлементов в продуктах питания и о биологической доступности микроэлементов. Подробно проанализирован один из основных подходов улучшения питания растений микроэлементами - применение различных форм микроудобрений. Кроме того, освещены биотехнологии, направленные на получение обогащенных микроэлементами генетически модифицированных растений. Эти методы могут быть достаточно эффективны, особенно при целенаправленном обогащении микроэлементами съедобных частей растений. Однако, как отмечено в работе, необходимы обоснованные аргументы о безопасности потребления такой продукции.
Оценивая работу в целом, необходимо отметить ее фудаментальность, высокий уровень отражения современных научных знаний и широту затрагиваемых вопросов о микроэлементах, необходимых и полезных высшим растениям. Значительную часть освещенных в книге материалов составляют данные, полученные автором со своими учениками и коллегами в результате 20-летних исследований. Представленная работа также ценна тем, что в ней содержится материал для прогнозирования направлений дальнейшего развития учения о микроэлементах, что очень важно при выборе правильного пути в решении ответственных задач по повышению продуктивности растений, качества продукции растениеводства и улучшению здоровья человека.
Г.А. Воробейков
АГРОХИМИЯ
№ 5 2012
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.