Роль почвенных микроорганизмов в ризосфере растений, произрастающих на почвах, загрязнённых металлами в следовых концентрациях, при фиторемедиации

В статье рассматриваются последние достижения в области биоремедиации загрязнённых металлами в следовых концентрациях почв непосредственно на месте загрязнения, прежде всего динамика микроорганизмов в ризосфере растений, произрастающих на таких почвах, и её значение для фиторемедиации. В неаграрных условиях естественная роль ризобактерий, стимулирующих рост растений (PGPR), фосфатрастворяющих бактерий, бактерий-помощников микоризы (MHB) и арбускулярных микоризных грибов (AMF) в поддержании плодородия почвы важнее, чем в традиционном сельском хозяйстве, садоводстве и лесном хозяйстве, где более интенсивное применение агрохимикатов снижает её значимость. Эти микроорганизмы запускают согласованное взаимодействие при достижении определённой плотности популяции — так называемое чувство кворума. Арбускулярные микоризные грибы также распознают растение-хозяина по сигналам, выделяемым его корнями, что обеспечивает функциональный симбиоз. Они продуцируют нерастворимый гликопротеин гломалин, связывающий микроэлементы; это свойство следует учитывать при биостабилизации, способствующей ремедиации загрязнённых почв. Выводы, сделанные на основании изучения кинетики поглощения металлов в культурах на питательных растворах, могут быть неприменимы к более сложным полевым условиям. Поэтому рекомендуется сочетать тепличные и полевые эксперименты с организмами, входящими в одно растительное сообщество. Стратегии фитоэкстракции, включая инокуляцию растений, предназначенных для фиторемедиации, подходящей к тяжелым металлам ризобиальной микрофлорой; совместное выращивание немикоризного растения-гипераккумулятора и растения, не накапливающего металлы, но образующего микоризу с соответствующими AMF; а также предварительное выращивание микотрофных культур для оптимизации процессов фиторемедиации — требуют дальнейшего изучения в полевых условиях. Необходимо также углубить понимание механизмов переноса и мобилизации микроэлементов микробиотой ризосферы и провести исследования по отбору микробных изолятов из ризосферы растений, произрастающих на почвах, загрязнённых тяжелыми металлами, для применения в конкретных программах восстановления. Это необходимо для повышения вероятности успешной фиторемедиации.