Различные виды грибов обладают неодинаковой способностью накаливать в съедобных органах ТМ. Аналитическим исследованиям подвергались плодовые тела 10 видов шляпочных грибов Класса Базидиальные грибы, или Базидиомицеты - Basidiomycetes, среди них встречались съедобные грибы, наиболее часто собираемые населением, и ядовитые грибы. Кроме того, анализу подвергались 2 вида трутовых грибов, являвшихся аккумулятивными индикаторами ТМ [9]. Трутовик серно-жёлтый - дереворазрушающий гриб-паразит, поражающий берёзу, сосну и другие виды деревьев. Трутовик настоящий, губчатый - широко распространённый гриб-трутовик, сапрофит.
Отбор проб грибов и почв проводили в районе села Сосновка Бескарагайского района на границе с Алтайским краем Российской Федерации, в районе села Долонь (зона прохождения следа радиоактивных выпадений испытания 1949 г.), в районе села Бегень Бескарагайского района на границе с Павлодарской областью Республики Казахстан, в окрестностях города Семей и в Бородулихинском районе. Отбор проб и пробоподготовка проводились общепринятыми методами [Ринькис и др., 1987]. Выявление доминантных представителей макромицетов производили методом маршрутных ходов. Определение грибов проводили с помощью определителей [1]. Пробы грибов разбирали по отдельным органам, высушивали при температуре 105 0С, тщательно размалывали до гомогенной массы. Содержание хрома определяли атомно-абсорбционным методом. Полученные экспериментальные данные были обработаны вариационно-статистическими методами, которые описаны в руководстве Н.А. Плохинского [6]. Для характеристики химических особенностей исследуемых грибов, их способности к накоплению хрома использовался коэффициент биологического поглощения (КБП), рассчитанный на среднее содержание хрома в почве исследованной территории. Для оценки тесноты биогеохимической связи состава живого организма с биосферой был рассчитан показатель биотичности элементов (ПБЭ), который представляет отношение содержания элемента в органах к кларку биосферы. По аналогии с КБП элементы со значениями ПБЭ, равными 0,3 и выше, играют наиболее существенную роль в биологическом круговороте веществ в экосистеме [3]. Для характеристики распределения хрома между живым веществом и абиотической средой был вычислен коэффициент накопления (Кн) [4] - количественный показатель перехода химического элемента из почвы в грибы (растение), т.е. отношение концентрации хрома в воздушно-сухой массе грибов (растений) (мг/кг) к концентрации валовой и подвижных форм соединений хрома в почве (мг/кг). Если Кн меньше 1, то превалирует загрязнение грибов из почвы, если больше 1, то кроме поступления в грибы металлов из почвы имеет место загрязнение из атмосферы. Коэффициент накопления был рассчитан относительно валового содержания хрома в почве исследуемого региона и его форм: кислоторастворимой (экстрагент 1н. НСl), обменной (экстрагент ацетатно-аммонийный буфер с рН 4,8), водорастворимой (экстрагент бидистиллированная вода).
Аккумуляционная способность исследованных видов грибов по отношению к хрому представлена в таблице 1. Наибольшее содержание хрома обнаружено в сыроежке белой, темнеющей (10,13 мг/кг). Наименьшим содержанием хрома характеризуются трутовики серно-желтый и настоящий или губчатый.
Таблица 1. Содержание хрома и значение его биотичности в грибах соснового бора Семипалатинского Прииртышья, мг/кг
|
Виды грибов |
Зольность, % |
Шляпки |
Ножки |
Плодовое тело |
ПБЭ |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Сыроежка лиловая (n=5) |
12,92 |
0,62±0,03 (56,8) 0,21-0,87 |
3,86±0,21(33,8) 1,36-4,52 |
4,48±0,23(45,3) 0,21-4,52 |
0,05 |
|
Сыроежка белая, темнеющая (n=5) |
12,43 |
1,82±0,10(123,5) 0,85-2,15 |
8,31±0,47(225,3) 5,63-12,58 |
10,13±0,29(174,4) 0,85-12,58 |
0,12 |
Продолжение таблицы 1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Сыроежка ломкая (n=5) |
16,15 |
1,13±0,05(154,8) 0,59-2,34 |
2,12±0,11(251,1) 1,05-4,76 |
3,25±0,08(203,0) 0,59-4,46 |
0,04 |
|
Сыроежка темно-красная (n=5) |
11,05 |
3,67±0,20(186,3) 1,38-4,55 |
5,32±0,29(363,1) 2,38-10,23 |
8,99±0,25(274,7) 1,38-10,23 |
0,11 |
|
Валуй (n=5) |
5,65 |
2,40±0,12(86,3) 1,23-3,33 |
0,34±0,21(128,4) 0,14-1,22 |
2,74±0,14(107,4) 0,14-3,33 |
0,03 |
|
Ложная лисичка (n=5) |
17,89 |
4,31±0,24(943,0) 2,15-6,34 |
1,83±0,10(84,2) 1,02-2,96 |
6,14±0,17(513,6) 1,02-6,34 |
0,07 |
|
Шампиньон луговой (n=5) |
9,22 |
2,54±0,13(215,3) 1,26-3,68 |
4,86±0,26(410,5) 2,22-9,87 |
7,40±0,20(312,9) 1,26-9,87 |
0,09 |
|
Груздь перечный (n=5) |
7,82 |
1,77±0,10(100,8) 0,98-2,57 |
0,52±0,03(64,8) 0,31-1,24 |
2,29±0,07(82,8) 0,31-2,57 |
0,03 |
|
Маслёнок осенний или Масленик настоящий (n=5) |
7,12 |
3,43±0,18(621,3) 2,00-8,11 |
2,51±0,13(568,2) 1,52-6,68 |
5,94±0,16(594,8) 1,52-8,11 |
0,07 |
|
Мухомор пaнтерный, или мухомор серый (n=5) |
10,05 |
3,03±0,16(162,8) 1,25-6,36 |
1,31±0,07(526,2) 0,85-3,05 |
4,34±0,07(344,5) 0,85-6,36 |
0,05 |
|
Трутовик серно-желтый (n=5) |
6,54 |
|
|
0,23±0,02(256,3) 0,12-0,57 |
0,003 |
|
Трутовик настоящий или губчатый (n=5) |
2,90 |
|
|
0,59±0,03(207,3) 0,26-1,08 |
0,007 |
Примечание. В числителе x‾‾- ±m x‾(Сv,%), в знаменателе - min-max.
Грибы-трутовики являются паразитами, и их химический состав зависит от химического состава организма-хозяина, питание и метаболизм трутовых грибов тесно связаны со свойствами субстрата - стволов, пней, корней, в древесине которых развивается мицелий [2]. Оба изученных гриба являются активными деструкторами живого органического вещества на начальных стадиях разложения. Плодовые тела этих грибов накапливают ТМ на протяжении всей жизни - от 1-3 месяцев до 15-20 лет [2].
По содержанию хрома в плодовых телах изученные грибы образуют следующие убывающие ряды, мг/кг: сыроежка белая, темнеющая (10,13) > сыроежка темно-красная (8,99) > шампиньон луговой (7,40) > ложная лисичка (6,14) > масленик настоящий (5,94) > сыроежка лиловая (4,48) > мухомор серый (4,34) > сыроежка ломкая (3,25) > валуй (2,74) > груздь (2,29) > трутовик губчатый (0,59) > трутовик серно-желтый (0,23).
Есть мнение, что обменные процессы наиболее интенсивны в шляпках, поэтому и концентрации макро- и микроэлементов там выше, чем в ножках [7]. Однако наши исследования показали, что максимальное накопление хрома происходит в ножках (таблица 1). Установлено, что разница между концентрациями элементов в шляпках и ножках составляет от 1,4 до 7,1 раза, максимум непропорциональности характерен для валуя.
В зависимости от концентрации хрома по органам исследуемые виды грибов можно ранжировать в следующем убывающем порядке, мг/кг:
- в шляпках: ложная лисичка (4,31) > сыроежка темно-красная (3,67) > масленик настоящий (3,43) > мухомор серый (3,03) > шампиньон луговой (2,54) > валуй (2,40) > сыроежка белая, темнеющая (1,82) > груздь (1,77) > сыроежка ломкая (1,13) > сыроежка лиловая (0,62);
- в ножках: сыроежка белая, темнеющая (8,31) > сыроежка темно-красная (5,32) > шампиньон луговой (4,86) > сыроежка лиловая (3,86) > масленик настоящий (2,51) > сыроежка ломкая (2,12) > ложная лисичка (1,83) > мухомор серый (1,31) > груздь (0,52) > валуй (0,34).
Интенсивность поглощения элементов прямо пропорциональна ПБЭ, и различия значений у видов связываются с возрастом тестируемого органа, сорбирующего полютанты из окружающей среды [2]. Показатель ПБЭ (таблица 1) у изученных видов грибов изменялся от 0,003-0,12, а, следовательно, хром в биологическом круговороте веществ в микоценозе играет незначительную роль.
Известно, что в целом накопление ТМ определяется химической природой самого элемента, биологическими особенностями видов грибов, а также условиями их произрастания, например, содержанием в почве и атмосферном воздухе [7]. Рассчитанные коэффициенты накопления хрома в грибах уменьшаются в следующем порядке: водорастворимая форма (235,5) > обменная форма (84,1) > кислоторастворимая форма (55,7) > валовая форма (0,20), подтверждая, что активное поступление хрома в грибы происходит не из почвы, а из атмосферного воздуха. Выведенные регрессионные уравнения линейной функции также указывают на отсутствие общей корреляционной закономерности между содержанием хрома в грибах и его содержанием в почве (валовым и подвижных форм).
Согласно рядам биологического поглощения элементов, разработанным А.И. Перельманом [5], для 83,3 % изученных грибов хром является элементом слабого накопления и среднего захвата, а для 16,7 % - элементом слабого захвата (КБП = 0,24 при размахе 0,01-0,51).
Рецензенты:
- Лихачев Сергей Федорович, доктор биологических наук, профессор, декан факультета экологии Челябинского государственного университета, г. Челябинск, Россия.
- Сатаева Алия Рифкатовна, доктор биологических наук, профессор, заведующая кафедрой экологии и защиты окружающей среды Семипалатинского государственного университета имени Шакарима, г. Семей, Казахстан.