В пище сибиряков не хватает тяжелых металлов«Сегодня, когда этилированный бензин не используется уже более десяти лет и многие промышленные предприятия стали применять современные фильтры, мы даже на территории города Новосибирска не обнаруживаем загрязнения лекарственных растений тяжелыми металлами выше нормативов для этих растений как фармацевтического сырья, — рассказывает директор Института почвоведения и агрохимии СО РАН доктор биологических наук Александр Иванович Сысо. — Наши исследования, наоборот, показали, что в сельхозпродукции, выращиваемой на территории Сибири, наблюдается недостаток тяжелых металлов-микроэлементов (кобальта, марганца, меди, цинка), который со временем только увеличивается. Их не хватает и в растениях, и в кормах для животных, и, соответственно, в пище человека (причем подобная ситуация наблюдается во всем мире). Важно отметить, что медь, кальций, магний, калий, цинк, железо, марганец, кобальт, йод, селен — это прежде всего элементы-биофилы, или эссенциальные элементы, абсолютно незаменимые для всех живых организмов».
Исследования по оценке содержания элементов в почвах и кормовых травах сельскохозяйственных угодий Сибири ИПА СО РАН делает совместно с институтами Сибирского отделения (Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН, Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН и другие) и Новосибирским государственным аграрным университетом.
Первая причина такого дисбаланса — биологически важные химические элементы распределятся на территориях регионов неравномерно, и это приводит к формированию природных геохимических и биогеохимических аномалий. Так, юг Западной Сибири известен как область борного засоления, располагающаяся в пределах восточной части галогеохимического пояса, тянущегося от Приобского плато до юга Урала, а далее Русской равнины. Здесь в водах, почвах и растительности содержание бора очень высокое, что негативно сказывается на здоровье животных и человека. В питьевых водах повсеместно концентрация брома превышает предельно допустимую, что, в свою очередь, может вызывать в организме человека и животных дефицит йода, при формально достаточном поступлении последнего в пищевую цепь.
Кроме того, на юге региона в водах и растительных кормах отмечается неблагоприятное соотношение стронция с кальцием. На севере Сибири содержание железа и марганца в водах и растительной продукции выше нормы, а концентрация йода и селена — ниже.
Нередко говорится и о проблемах Новосибирский области в производстве зерна пшеницы, удовлетворяющего стандартам для выпечки хлеба. Полученный в этом году большой урожай зерна имеет лишь четвертый-пятый класс, соответствующий только требованиям для фуража или производства этанола. Такое низкое качество может быть обусловлено не только ранней и влажной осенью, но и недостатком в почвах серы.
Однако в значительной степени недостаток элементов-биофилов вызван тем, что ресурсы почвенного плодородия истощаются. «Их более-менее хватало, когда продуктивность сельхозугодий была невысокой, но сегодня мы вводим очень интенсивно растущие сорта и применяем в основном азотные удобрения. Необходимые растениям макро- и микроэлементы не успевают переходить из твердой фазы почвы в доступную для растений форму, и это влияет как на продуктивность самих пищевых культур, так и на здоровье животных и человека», — объясняет исследователь. Особенно явно такая ситуация наблюдается на черноземах Приобья и Алтайского края, где год от года усиливается дефицит кальция, калия, серы и других элементов.
«Элементный химический и биохимический составы растений между собой очень тесно связаны. Аномалия в первом сказывается на втором, и мы имеем продукцию, которая не в полной мере по своему элементному составу соответствует той пище, которую тысячами лет потреблял человек. А это в итоге сказывается на нас, расширяются старые заболевания и появляются новые», — говорит Александр Сысо.
Решать эту проблему ученые предлагают, используя то, чем Сибирь богата, а именно — сапропели, ил, который оседает на дне болот и озер. На юге Западной Сибири, в том числе в Новосибирской, Омской, Тюменской областях есть тысячи пресноводных и соленых мелководных озер с этими донными осадками. И в тех, и в других водятся мельчайшие ракообразные, чьи хитиновые оболочки после смерти организмов создают мощные донные отложения, богатые микроэлементами и гуминовыми кислотами. По оценкам специалистов из Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, только в Новосибирской области их полтора миллиарда тонн.
«Однако если сапропели добавлять в почву просто как органику, из-за затрат на логистику это будет дорого и нерентабельно, гораздо эффективнее использовать их в составе органоминеральной смеси совместно с такими элементами, как фосфор, азот, калий, по необходимости — что-то еще. Сами по себе эти элементы очень мобильные, с весенними водами вымываются из почвы и не успевают использоваться растениями, но вместе с сапропелями они смогут удерживаться в земле дольше. Достаточно будет вносить такие удобрения раз в три года, чтобы обеспечить культуры необходимыми для них микроэлементами. На эту программу, которую запустил ИГМ СО РАН, у нас большая надежда», — рассказывает заведующий лабораторией цитологии и апомиксиса растений Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН доктор биологических наук Виктор Андреевич Соколов.
«За счет микро- или органоминеральных удобрений полностью проблему решить нельзя, но и то, и другое необходимо применять в диапазоне, когда есть явный недостаток необходимых элементов для развития, продуктивности и репродуктивности растений. Когда концентрация этих элементов в пищевых культурах достигает достаточного для описанных выше функций уровня, эффективность удобрений, прежде всего — экономическая, снижается. Здесь мы должны остановиться и сказать: да, мы добились оптимальной продуктивности с точки зрения экономики и качества продукции, оставшийся дефицит микроэлементов в пищевой цепи можно поправить за счет каких-то специальных продуктов или пищевых добавок», — говорит Александр Сысо.
С животными это делать проще. Если в кормах не хватает меди или цинка, применяются премиксы, где необходимые элементы находятся в органоминеральной форме, и таким образом рацион питания балансируется. Человеку же необходимо принимать пищевые добавки — разумеется, только по медицинским показаниям и под контролем врача. Переизбыток микроэлементов в организме тоже может быть очень опасен. Например, селен, если его употреблять меньше одного миллиграмма в сутки, будет в дефиците, а больше двух — способен вызвать внезапную смерть. Работы ИПА СО РАН как раз позволяют медикам делать прогноз, есть ли на той или иной территории предпосылки для каких-то аномалий, и корректировать диагностику, согласно этим данным.
Также сибирские ученые исследовали содержание радионуклидов в почвах и в продукции животноводства и растениеводства. «Нужно констатировать следующее: никакого опасного загрязнения радионуклидами на территории юга Западной Сибири и Сибири в целом нет, за исключением территорий, примыкающих к городу Северску (закрытый город в Томской области, где находятся предприятия ядерного цикла), и зон, пострадавших в результате аварий, — рассказывает Александр Сысо. — Следы былых загрязнений имеются, потому что юг Западной Сибири подвергался воздействию Семипалатинского полигона, они накрывали Горный Алтай, Алтайский край. До юга Западной Сибири доходили даже следы взрыва на Новой Земле, хотя гораздо больше они захватывали север Западной Сибири. Там на оленьих пастбищах до сих пор в кормах и мясе оленей фиксируется несколько повышенное содержание радионуклидов, но оно значительно, на порядок, на два, ниже допустимого, то есть абсолютно безопасно».
Учитывая данные обстоятельства, в Омской области даже приняли решение не проверять сельхозпродукцию на загрязнение радионуклидами, ведь такая проверка требует очень больших затрат, которые бременем ложатся на сельхозпроизводителя, а потом и на потребителя.
По словам исследователей, сейчас недостаток в почвах микроэлементов еще не сказывается на производительности сельскохозяйственных культур и здоровье людей фатальным образом, хотя предпосылки к этому есть.
