الكلمات المفتاحية الخاصة بالمكنز الزراعي (أجروفوك)

2022

Belykh, О.А.

There is considered one of the fundamental issues of biochemical ecology, namely finding out mathematical patterns that describe the effect of technogenic pollutants on vascular plants. Employees of forestry, national parks and scientific organizations of the forestry sector need to prepare forecasts of the forest ecosystems dynamics for scientific and economic activities and for the adoption of managerial decision. Pollution of natural areas located near industrial enterprises of the Irkutsk region is associated with dust and gas emissions accumulated by soils and plants of Baikal Lake, the unique natural object, which is under the protection of UNESCO. The object of the study is the system of interrelations characteristic for Thalictrum genus perennial plants that are sensitive to changes in habitat conditions due to growth in areas undergoing an accumulated environmental damage. There is given a characteristic of habitats of marker plants. Information is given on the content of conditionally toxic elements in the soil horizons of industrially polluted territories of the Southern Baikal region. A possibility of using the method of mathematical modeling to identify the dependence of the habit of an ecological marker on the conditions of the natural and technological environment influence is proved. A mathematical model is presented that associates significant environmental factors of industrially contaminated territories that affect the development of bioindicator Thalictrum minus L. plant species. Using the equation sequence obtained, there has been developed an economical technique that allows considering the minimum number of characteristics of the bioindicator species to predict the state of soil and biota within the contaminated area. This model was developed to carry out a predictive assessment of the state of forest ecosystems on the example of the Southern Baikal region by biologists, ecologists, and foresters. | Статья посвящена фундаментальной проблеме биохимической экологии – установлению математических закономерностей, описывающих влияние техногенных поллютантов на сосудистые растения. У сотрудников лесного хозяйства, национальных парков и научных организаций лесного комплекса существует потребность подготовки прогнозов динамики лесных экосистем для научной и хозяйственной деятельности, принятия управленческих явлений. Загрязнение природных территорий вблизи промышленных предприятий Иркутской области связано с пылегазовыми выбросами, аккумулируемыми почвами и растениями уникального природного объекта оз. Байкал, находящегося под охраной ЮНЕСКО. Цель исследования - система взаимосвязей многолетних растений рода Thalictrum, чувствительных к изменению условий обитания в связи с произрастанием на территории с накопленным экологическим ущербом. Дана характеристика мест распространения маркерных растений. Приводятся сведения о содержании условно-токсичных элементов и описано их распределение в почвенных горизонтах промышленно загрязненных территорий Южного Прибайкалья. Доказывается возможность применения метода математического моделирования для выявления зависимости габитуса экологического маркера от условий влияния природно-техногенной среды. Представлена математическая модель, связывающая значимые экологические факторы промышленно загрязненных территорий, влияющие на развитие биоиндикаторных видов растений Thalictrum minus L. Используя полученный ряд уравнений, разработали экономичную методику, позволяющую учитывать минимальное число характеристик вида-биоиндикатора для прогнозирования состояния почвы и биоты в пределах загрязненной территории. Данная модель создана для проведения прогнозной оценки состояния лесных экосистем на примере Южного Прибайкалья рядом специалистов – биологами, экологами, лесниками.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Yurchenko, I.F. | Yalalova, G.K.

The purpose of the work is to draw the attention of the scientific community to the problems of identifying, assessing and reducing the risk of information pollution of the biosphere from the planned digitalization of reclaimed agricultural production. The object of research is anthropogenic pollution of natural ecosystems of the biosphere. The subject of research is the risk of information pollution of the biosphere in the context of global digitalization. The methodological basis of the work is expert assessment, heuristic approach, comparative, and systematic analyses. Based on the results of the studies performed, the objects of information pollution of the biosphere from the digitalization of the amelioration of its natural ecosystems and components of the technosphere were identified and characterized. Information pollution of the biosphere is classified according to the types of pollution. An analysis is carried out and the features of information pollution of natural systems from the digitalization of land reclamation are determined. Pollution of natural systems, depending on the nature of the origin, is classified according to ingredient, parametric and biocenotic factors. The main sources and carriers of information pollution of biosphere ecosystems are characterized. The results of studies of pollution of the information resource of the production environment of the digitalization of land reclamation are presented. The expected results and the possible risk of pollution of the production area of melioration from the digitalization of reclaimed agricultural production are shown. Information noise is classified according to the theory of information transmission, as well as the provisions of semantic and pragmatic theories. The most common sources of technogenic information pollution are described. Priority measures are proposed to reduce the risks of information pollution of the biosphere from the digitalization of land reclamation activities. It is confirmed that a reasonable reduction in the anthropogenic load on the biosphere will be able to provide the latter with an opportunity for sustainable development with an acceptable level of change in the conditions for the functioning of its constituent ecosystems and the technosphere component. | Цель работы - привлечение внимания научной общественности к проблемам выявления, оценки и снижения риска информационного загрязнения биосферы от планируемой цифровизации мелиорируемого агропроизводства. Объект исследований - антропогенное загрязнение природных экосистем биосферы. Предмет исследований – риск информационного загрязнения биосферы в условиях глобальной цифровизации. Методическая основа работы – экспертная оценка, эвристический подход, сравнительный и системный и анализы. По результатам выполненных исследований выявлены и охарактеризованы объекты информационного загрязнения биосферы от цифровизации мелиорации ее природных экосистем и компонент техносферы. Информационное загрязнение биосферы классифицировано по видам загрязнения. Выполнен анализ и определены особенности информационного загрязнения природных систем от цифровизации мелиорации. Загрязнение природных систем в зависимости от характера происхождения классифицировано по ингредиентным, параметрическим и биоценотическим факторам. Характеризуются основные источники и носители информационного загрязнения экосистем биосферы. Представлены результаты исследований загрязнения информационного ресурса производственной среды цифровизации мелиорации. Показаны ожидаемые результаты и возможный риск загрязнения производственной сферы мелиорации от цифровизации мелиорируемого агропроизводства. Классифицирован информационный шум согласно теории передачи информации, а также положений семантической и прагматической теорий. Описаны наиболее распространенные источники техногенных информационных загрязнений. Предложены приоритетные мероприятия по снижению рисков информационного загрязнения биосферы от цифровизации мелиоративной деятельности. Подтверждается, что разумное снижение антропогенной нагрузки на биосферу сможет обеспечить последней возможность устойчивого развития при допустимом уровне изменения условий функционирования слагающих ее экосистем и компонент техносферы.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Sinel'nikov, I.G. | Zorov, I.N. | Denisenko, Yu.A. | Mikityuk, O.D. | Sinitsyn, A.P. | Shcherbakova, L.A.

Mycotoxin contamination causes a significant economic damage to the food and feed industry and seriously threatens human and animal health due to mutagenicity, oncogenicity and other dangerous properties of these secondary metabolites of fungi. The ennzymatic degradation is an efficient and environmentally safe alternative to the methods of chemical decontamination of agricultural feedstock and food products. In the study, the expression system of recombinant proteins, which was adapted to increase the abundance of yeast heterologous genes in the yeast Pichia pastoris chromosome, was used to obtain the enzyme ADTZ oxidase from Armillaria tabescens, decomposing aflatoxin B1. The synthetic adtz gene of this enzyme was integrated into the genome of a Pichia pastoris GS115 strain under the control of a glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase promoter. To amplify the adtz gene, oligonucleotide sequences were constructed with specific restriction sites HindIII and NotI added to the 5' end. The adtz gene-containing pPIG-ADTZ plasmid obtained with the use of the pPIG-1 vector was linearized by digestion with restriction endonuclease ApaI, followed by transforming the cells of P. pastoris recipient strain GS115 by electroporation. The transformed yeast cells were selected on Yeast Extract-Peptone-Dextrose (YPD) medium with an antibiotic. PCR amplification, restriction analysis and Sanger sequencing confirmed insertion of the target gene. As a result , 54 transformants of the P. pastoris GS115 strain containing the insertion of the target adtz gene were obtained, and among them the most active producer was selected — the clone ADTZ-14 ( total extracellular protein yield of 2.1 mg/ml). The preservation of the functional properties of the resulting protein was confirmed by experiments to assess its ability to degrade FEV1 during short-term and long-term incubation. | Загрязнение микотоксинами наносит значительный экономический ущерб пищевой и кормовой промышленности и серьезно угрожает здоровью человека и животных из-за мутагенности, онкогенности и других опасных свойств этих вторичных метаболитов грибов. Метод ферментативной деградации является эффективной и экологически приемлемой альтернативой химическим методам деконтаминации с.-х. сырья и пищевой продукции. В проведенном исследовании система экспрессии рекомбинантных белков, которую адаптировали для повышения копийности дрожжевых гетерологичных генов в хромосоме дрожжей Pichia pastoris, была применена для получения фермента ADTZ-оксидазы из Armillaria tabescens, разлагающей афлатоксин В1. Cинтетический ген adtz указанного фермента был интегрирован в геном штамма P. pastoris GS115 под контролем промотора глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы. Для амплификации гена adtz сконструировали олигонуклеотидные последовательности, к 5´-концу которых добавили специфические сайты рестрикции HindIII и NotI. После получения на основе вектора pPIG-1 плазмиды pPIG-ADTZ, содержащей ген adtz, ее линеаризовали посредством расщепления эндонуклеазой рестрикции ApaI и методом электропорации трансформировали клетки реципиентного штамма P. pastoris GS115. Полученные трансформанты дрожжевых клеток отбирали на среде Yeast Extract-Peptone-Dextrose (YPD) с антибиотиком. Вставку целевого гена подтверждали с помощью ПЦР-амплификации, рестрикционным анализом и секвенированием по Сэнгеру. В результате получили 54 трансформанта штамма P. pastoris GS115, содержавшие вставку целевого гена adtz, и среди них отобрали наиболее активный продуцент - клон ADTZ-14 (выход общего внеклеточного белка 2,1 мг/мл). Сохранение функциональных свойств полученного белка было подтверждено экспериментами по оценке его способности деградировать АФВ1 при кратковременной и длительной инкубации.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Merzlaya, G.E.

Цель исследования - определение сравнительной агроэкологической эффективности действия и длительного последействия компостов из осадков сточных вод и подстилочного навоза в разных дозах при возделывании многолетних трав. Работу выполняли в длительном (2000-2021 гг.) микрополевом опыте, заложенном в Московской области. В опыте высевали ежу сборную под покров ярового ячменя. Схема опыта включала следующие варианты: без удобрений (контроль), компост 1 в дозе 10 т/га сухого вещества, компост 1 в дозе 35 т/га, компост 2 в дозе 10 т/га, компост 2 в дозе 35 т/га, навоз в дозе 10 т/га, навоз в дозе 35 т/га сухого вещества. Компосты приготовлены из осадка сточных вод Курьяновской станции аэрации: компост 1 - из осадка с фильтр-прессов, компост 2 - из осадка с иловых площадок. Содержание тяжелых металлов в компосте 2 было в 2 раза больше, чем в компосте 1, и в 10 раз выше, чем в подстилочном навозе. Все удобрения вносили перед посевом культур в 2000 г., затем в течение 22 лет испытывали их последействие. Наибольший в опыте эффект отмечен при использовании менее загрязненного компоста в повышенной дозе (35 т/га сухого вещества), от которой прибавка урожая, по отношению к контролю, составляла 41%. От применения подстилочного навоза в зависимости от дозы внесения прибавки варьировали от 28 до 73%. По накоплению тяжелых металлов в почве и в сухой массе многолетних трав четких зависимостей от видов и доз внесенных удобрений не отмечали. При этом содержание кадмия, никеля и свинца в растительных и почвенных пробах не выходило за пределы допустимых значений. | The purpose of the study is to determine the comparative agroecological effectiveness of the action and long-term aftereffect of compost from precipitation sewage and litter manure in different doses when cultivating perennial grasses. The work was performed in a long-term micro-field experiment (2000-2021) in the Moscow region. In the experiment, cocksfoot was sown under the cover of spring barley. The scheme of the experiment included the following variants: no fertilizers (control), compost 1 at a dose of 10 t/ha of dry matter, compost 1 at a dose of 35 t/ha, compost 2 at a dose of 10 t/ha, compost 2 at a dose of 35 t/ha, manure at a dose of 10 t/ha, manure in a dose of 35 t/ha of dry matter. The following composts are prepared from sewage sludge from the Kuryanovskaya aeration station: compost 1 - from sludge from filter presses, compost 2 - from sludge from sludge beds. The content of heavy metals in compost 2 was twice higher than in compost 1, and 10 times higher than in litter manure. All fertilizers were applied before sowing crops in 2000, then their aftereffect was tested for 22 years. The greatest effect in the experiment was observed when using less polluted compost at an increased dose (35 t/ha of dry matter), from which the yield increase, relative to the control, was 41%. From the use of litter manure, depending on the dose of application, the increments varied from 28 to 73%. According to the accumulation of heavy metals in the soil and in the dry mass of perennial grasses, there were no clear dependencies on the types and doses of fertilizers applied. At the same time, the content of cadmium, nickel and lead in plant and soil samples did not exceed the permissible values.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation