Селеновый след: что скрывают почвы Горного Алтая

Ученые из Института водных и экологических проблем Сибирского отделения РАН изучили, сколько селена содержится в почвах и растениях Горного Алтая. Этот микроэлемент жизненно необходим человеку и животным: его нехватка, как и избыток, приводит к серьёзным заболеваниям. При этом Горный Алтай — территория, не затронутая крупным промышленным загрязнением, поэтому там можно оценить природную, естественную картину распределения селена.

Исследователи отобрали 529 проб почв и растений в низкогорных, среднегорных и высокогорных поясах региона, заложили 94 полных почвенных разреза и проанализировали более 50 видов растений. Оказалось, что почвообразующие породы Горного Алтая содержат в среднем 0,18 мг селена на килограмм. Больше всего его в карбонатных суглинках Северного Алтая — до 0,92 мг/кг, меньше всего в аллювиальных отложениях. Сами почвы региона содержат в среднем 0,21 мг/кг селена — примерно столько же, сколько в среднем по бывшему СССР, но заметно меньше, чем в почвах мира (там около 0,4 мг/кг). Самые богатые селеном почвы — выщелоченные и обыкновенные чернозёмы (0,24–0,25 мг/кг), самые бедные — горно-тундровые (0,05 мг/кг).

Важная деталь: селен распределён по почвенному профилю неравномерно. В горно-лесных почвах его больше в верхних слоях, а в чернозёмах часто образуется два максимума — в гумусовом горизонте и в карбонатном. На подвижность элемента влияют содержание гумуса, кислотность среды, наличие карбонатов и климат. Доля водорастворимой, то есть доступной растениям формы селена, колеблется от 1,8 до 29% от валового содержания.

Что касается растений, то разные виды накапливают селен по-разному даже на одной и той же почве. Больше всего его собирают представители семейств губоцветных, розоцветных, бобовых и сложноцветных. Рекордсменом оказалась панцерия шерстистая (Panzeria lanata) — 0,43 мг/кг, что в четыре с лишним раза выше среднего уровня для растений. Также выделяются мордовник обыкновенный, курильский чай, люцерна, тимьян ползучий, ковыль перистый и некоторые другие. Меньше всего селена в полынях и злаках. Интересно, что в разных органах одного растения элемент распределяется неодинаково: например, у лилии саранки в луковицах его почти в 2,5 раза больше, чем в надземной части.

Авторы подчёркивают практическую ценность работы. Поскольку интервал безопасных концентраций селена довольно узок, использовать неорганические добавки этого элемента рискованно — можно получить токсикоз. А вот растения, в которых селен находится в органически связанной, хорошо усваиваемой форме, выглядят перспективной кормовой добавкой для животных.

Работа выполнена в рамках государственного задания ИВЭП СО РАН.

Исследование опубликовано в журнале «Bulletin AB RGS»

Изображение на обложке: разработано Magnific