Амарант (Amaranthus spp.)

Амарант (Amaranthus spp.)

Амарант — одно из самых интересных растений для восстановления почв, поскольку сочетает очень быстрый рост, огромную биомассу, мощную корневую систему и способность поглощать некоторые тяжёлые металлы. В отличие от люцерны или кипрея, амарант не является многолетником, но за один сезон способен сформировать большое количество зелёной массы.

Некоторые виды амаранта исследуются как перспективные растения для фиторемедиации кадмия, свинца, цинка, меди, никеля и мышьяка. Однако эффективность сильно зависит от вида амаранта, почвы и конкретного загрязнителя. (mdpi.com)

Основные достоинства

1. Корневая система

Амарант имеет:

мощный стержневой корень;

множество боковых корней;

большое количество корневых волосков.

Это позволяет ему:

проникать глубже многих однолетних культур;

использовать воду из нижних горизонтов;

рыхлить уплотнённую почву;

создавать каналы для следующих культур.

2. Высокая биомасса

Одно из главных преимуществ амаранта — огромное количество зелёной массы.

Это особенно важно при фитоэкстракции.

Например:

Растение А накопило 100 мг металла/кг биомасса — 1 тонна =100 г металла.

Растение Б накопило 40 мг/кг но биомасса 8 тонн =320 г металла.

Именно поэтому амарант иногда оказывается эффективнее редких гипераккумуляторов.

3. Какие металлы способен накапливать

Лучшие результаты обычно получаются по:

Cd

Zn

Cu

4. Кадмий

Это один из наиболее перспективных вариантов применения амаранта.

Он способен:

активно поглощать кадмий;

переносить его в надземную массу;

образовывать большую биомассу;

переносить умеренное загрязнение.

Именно поэтому амарант часто рассматривают как альтернативу горчице.

5. Цинк

Цинк — необходимый микроэлемент.

При повышенных концентрациях амарант способен:

активно его поглощать;

частично выводить из почвы;

сохранять хороший рост.

6. Медь

Медь извлекается хуже,

но благодаря огромной биомассе общий вынос меди может быть достаточно высоким.

7. Свинец

Здесь ситуация иная.

Свинец:

плохо растворяется;

плохо транспортируется;

часто остаётся в корнях.

Поэтому амарант не считается лучшим растением для Pb.

Наиболее рационально:

амарант + биоуголь + фосфаты + известкование + дерновые травы.

8. Нефть

Сам амарант нефть не "ест".

Однако его корневая система:

насыщает почву кислородом;

стимулирует бактерии;

поддерживает грибную сеть.

Поэтому возможно применение для:

дизеля;

лёгких нефтепродуктов;

некоторых ПАУ.

9. Радионуклиды

После аварии на Чернобыльской АЭС изучались различные культуры, включая амарант, как потенциальные накопители цезия и стронция. Результаты зависят от вида, почвы и содержания калия, поэтому использовать амарант для таких задач следует только в рамках специализированного радиологического проекта.

10. Улучшение почвы

Амарант:

✔ улучшает структуру

✔ увеличивает пористость

✔ создаёт органическое вещество

✔ стимулирует микроорганизмы

✔ защищает поверхность

✔ снижает эрозию

11. Засухоустойчивость

Амарант значительно лучше переносит жару, чем:

овёс;

пшеница;

рожь;

ячмень.

Поэтому он интересен для:

Южной Европы;

Марокко;

Западной Сахары (при наличии воды на этапе укоренения);

степных зон.

12. Ограничения

Амарант не любит:

переувлажнение;

сильное затенение;

очень кислые почвы;

сильное засоление.

13. Использование после фиторемедиации

Если амарант выращивался на загрязнённой территории,

его нельзя использовать:

как пищу;

как корм;

для производства масла;

для муки;

для крупы;

для лекарственных препаратов.

Вся биомасса рассматривается как потенциально загрязнённая и должна утилизироваться контролируемым способом.

Амарант и другие растения

Перспективы для проекта DREVO

Для масштабной рекультивации земель особенно перспективной выглядит комбинация растений с разными функциями:

Амарант — быстрое накопление биомассы и частичная фитоэкстракция кадмия и цинка.

Люцерна — восстановление почвенной биологии и азотного цикла.

Техническая конопля — структурирование почвы, высокая биомасса и дополнительная фитоэкстракция.

Мискантус — долговременная стабилизация поверхности и накопление органического вещества.

Ива — глубокая корневая система и контроль водного режима.

Кипрей — восстановление природной сукцессии и поддержка биоразнообразия.

Такой многоярусный подход обычно оказывается более эффективным и устойчивым, чем использование одного «универсального» растения, поскольку разные виды выполняют взаимодополняющие функции на разных этапах восстановления экосистемы.