Кремниевый завод: Производитель кремния, которого экоактивисты выгнали уже из трех городов, построит завод в Верхней Салде — Новости

Строительство кремниевого завода под Златоустом отложено после массового митинга — 4 марта 2019

По нашим оценкам, на митинге было более 2000 человек, что для небольшого Златоуста — внушительная величина

Поделиться

Митинг против строительства кремниевого завода собрал больше златоустовцев, чем рассчитывали организаторы. При этом накануне акции, в минувшую пятницу, авторы кремниевого проекта попытались развеять страхи, заявив, что речь про «безотходное и экологически чистое производство». Но было поздно — народ уже накалился. О том, как шло противостояние златоустовцев и омского «Силаруса», — в репортаже 74.ru.

Говоря «Балашиха», ставьте ударение на третий слог, чтобы не путать с подмосковной БалАшихой

Поделиться

Посёлок Балашиха колоритен, как и Златоуст вообще. И прилегает вплотную к территории будущего завода. Формально это и не отдельный посёлок, а часть города, сквозь одноэтажную застройку которой въезжаешь в Златоуст, если повернуть с трассы М-5 около стелы. Поблизости находится исправительная колония, завод бетоносмесительного оборудования и современное пищевое производство SMART, известное благодаря семечкам «Джинн».

Эти дома находятся в паре километров от будущего завода 

Поделиться

— Про завод? Конечно, слышали, — отвечают жители одного из балашихинских домов, колдующие со скважинным насосом. — Конечно, против! Мы воду вот отсюда пьём, какое качество будет?

Фотографировать они наотрез отказываются — стесняются

Поделиться

Угроза нависла над Балашихой, как этот колун

Поделиться

На окраине Балашихи есть коттеджный сектор, который выходит как раз на будущий завод

Поделиться

Мимо скромных домов мы выезжаем к совсем другой части Балашихи, состоящей из пышных коттеджей. Именно это крыло прилегает почти вплотную к участку будущей застройки, поэтому не исключено — завод в первую очередь разъярил златоустовцев, обладающих деньгами и влиянием.

Завод планируют построить справа от этой дороги. Прямо по курсу — балашихинские дома

Поделиться

Посмотреть площадку под будущий завод сейчас сложно: даже зимой растительность здесь настолько густая, что видно метра на полтора, а пройти можно разве что вдоль русла реки Балашихи, которая впадает в основную златоустовскую реку Ай. Обе текут вплотную к предполагаемому производству, хотя авторы проекта утверждают, что водоохранные зоны не нарушаются.

Река Балашиха впадает в Ай и течёт прямо по краю заводской территории

Поделиться

Получается, под завод нужно вырубить гектары леса. Вплотную к нему протекают реки, до балашихинского водохранилища — 2,5 километра, а это источник питьевой воды для жителей района Машзавода. Наконец, в прямой видимости находятся балашихинские дома, а если проехать ещё с километр по дороге — то видна и многоэтажная застройка.

Завод SMART находится в полутора километрах от площадки под кремниевый завод

Поделиться

По пути в «Новый Златоуст» — так называется район Машзавода — мы проезжаем пищевое производство SMART, владельцы которого пригрозили уйти из города в случае, если «кремниевая долина» всё же построится. Интересно, что в перспективе SMART обеспечит ту же 1000 рабочих мест, что потенциально, с учётом смежников, создаст кремниевый завод. На начальном же этапе в кремниевом производстве будет занято порядка 300 сотрудников, потом добавится ещё 120 человек. Остальная часть тысячи — это сотрудники сторонних предприятий.

В проходной завода — агитки против строительства завода, которые обещают «режим чёрного неба восемь месяцев в году»

Поделиться

Опасен ли кремний? Сам по себе он неопасен и используется повсеместно, но его производство сопряжено с рисками.

Оно бывает двух типов. Первое — это производство технического кремния, в основном для нужд цветной металлургии. Для его получения кремнезём нагревают в электродуговой печи в присутствии углерода, источником которого служит древесный уголь или щепа.

Такой персонаж есть на каждом экологическом митинге

Поделиться

Но есть второй тип — производство кремния высокой чистоты, который называют поликристаллическим. Его используют в микроэлектронике и солнечных батареях. Сырьём выступает тот же технический кремний, который в процессе химической очистки превращают в довольно токсичные вещества, например трихлорсилан. Планового выброса ядов в атмосферу технология не предусматривает, но в случае аварии отравление близлежащих территорий возможно. В массовом сознании такой завод мало чем отличается от атомной электростанции: пока всё идёт по плану, вреда почти нет, но если рванёт…

Златоуст окружён горами, поэтому туманы, облака и смог выдуваются из него неохотно

Поделиться

— Ты посмотри, у нас город в котловине, — объясняет мне один господин. 

Город в самом деле в котловине, кругом цепи гор. Я с детства помню, что туча, попавшая в златоустовский котёл, убежать не способна — тут и выливается.

На плакатах было много обращений к губернатору Челябинской области и мэру Златоуста 

Поделиться

Судьба кремниевого проекта «Силаруса» уже много лет полна драмы, как жизнь беспризорника. Златоуст — уже шестая или седьмая локация, куда омская группа пытается пристроить своё производство, но в Абакане и Омске массовые протесты вынудили компанию отказаться от планов.

Правда, есть нюанс: в том же Омске речь шла о производстве поликристаллического кремния, поэтому его противники то и дело упоминали хлорсодержащие газы, используемые для травли врагов во времена активного применения химического оружия. Эту же аргументацию взяли на вооружение некоторые златоустовцы, хотя «Силарус» декларировал строительство лишь завода по производству технического кремния, где столь опасная химия не используется.

Гендиректор НПО «Силарус» Марина Красько выступила в пятницу перед представителями челябинских властей, общественниками и журналистами. Держалась без вызова и казалась обескураженной резким негативом местных активистов

Поделиться

На прямой вопрос о возможности строительства химического завода генеральный директор НПО «Силарус» Марина Красько ответила:

— Мы отказались от всех работ по поликристаллическому кремнию ещё в 2014 году, и в Златоусте речь идёт исключительно о заводе технического кремния. Южный Урал — регион металлургический, а производство технического кремния близко к металлургии, поэтому нам проще найти партнёров и квалифицированные кадры. Поликристаллический кремний требует химиков высокого уровня. У вашего региона другой профиль.

Люди не делали особых различный между кремниевыми производствами разных типов: для них это яд одного уровня вредности

Поделиться

Производство технического кремния, по словам специалистов «Силаруса», безопасно настолько, что нет даже отходов. Нет отходов? Точнее, при производстве образуется кремниевая пыль, от которой бывает силикоз и масса других заболеваний, но её улавливают и продают — эта пыль очень хороша для повышения прочности строительных материалов. Ещё образуется около 5% шлака, но и его тоже собирают и отправляют металлургам. Ежегодно завод планировал продавать 33 500 тонн технического кремния, 1500 тонн шлака и около 18 000 тонн микросилики — той самой пыли.

Кремниевая пыль? Сразу нет! Такова позиция златоустовцев, хотя авторы проекта заявляют, что степень фильтрации составляет 99,7%

Поделиться

Процесс идёт при высокой температуре, поэтому образуется и прочая сомнительная химия, но исходящие газы фильтруются от мелкодисперсных частиц. Львиную долю вредных выбросов составляют оксиды азота NOx и оксид серы SO2. Оба вещества хоть и токсичны, но в нашей жизни встречаются повсеместно, например из-за автомобильных выхлопов. Так что вопрос — в пропорции.

Ленин в сквере традиционно прогнозировал будущее, указывая рукой на дымящую трубу. Правда, всю акцию протеста простоял спиной к митингующим. 

Поделиться

Но и с пропорциями всё не так радужно. Авторы проекта декларируют суммарные выбросы NOx на уровне 250 тонн в год. Для сравнения столько выбрасывают примерно 30–60 тысяч автомобилей, которые распределяют токсичный газ по гораздо большему объёму воздуха. Проще говоря, выбросы оксидов азота будут таковы, словно автопарк Златоуста двукратно увеличился. А в пропорциях только Балашихи — как будто вырос раз в десять. 

Заводу требуются почти 200 тонн щепы в сутки, и люди боятся, что на неё пустят годные леса, которыми богат Златоуст

Поделиться

Ещё одно опасение горожан — большие потребности в щепе: к сожалению, лучшим сырьём для восстановления кремния являются остатки деревьев или древесный уголь. Авторы проекта заявляют, что щепу повезут с сибирских предприятий, но не исключают и помощь уральских заводов, которые перерабатывают некондиционную древесину. Златоустовцы считают, что под эту лавочку «некондиционными» признают их леса — особую гордость региона.

Дизайн плакатов намекает на производство семечек компанией SMART

Поделиться

Впрочем, детальные расчёты златоустовцев не интересовали, и 2 марта на плакатах чаще всего фигурировало слово «яд». В массовом восприятии новый завод превратит земли вокруг Златоуста в подобие Карабаша в годы его экологического «многоцветия».

Люди подтягиваются к месту митинга

Поделиться

Митинг планировался около мемориального комплекса «Слава», но площадку не согласовали, и действо перенеслось в сквер «Городского сада». То, что митинг не станет холостым выстрелом, стало понятно ещё за полчаса, когда мы попали в плотную толпу, переходящую улицу Ленина в направлении сквера.

Настроение было, скорее, радостным

Поделиться

К началу акции площадь оказалась практически заполненной, а с трибуны многократно повторяли, что митинг несёт социальный, а не политический характер, и за любые розжиги грозит «принудительная эвакуация».

Женщина требовала слова и предсказывала скорый апокалипсис, но полиции после долгих уговоров удалось вывести её из толпы

Поделиться

Розжиг случился один: после выступления мэра Златоуста Вячеслава Жилина на сцену рвалась женщина, обещавшая «сказать всю правду». У неё быстро нашлись сторонники, кричавшие «Дайте сказать!», но организаторы митинга заявили, что всё пойдёт по плану, а женщину вне очереди примут депутаты. Часть «правды» я всё же расслышал: она предрекала начало войны после 14 марта, сначала гражданской, а потом… Потом я не расслышал.

Единодушие людей придавало им силы. Провокаторов и подсадных в толпе мы не заметили

Поделиться

В остальном акция прошла довольно мирно и на эмоциональном подъёме. Ведущий, похожий на тамаду, не стеснялся использовать приёмы с бизнес-тренингов и свадеб, вроде потопаем-похлопаем, но толпа реагировала радостно и открыто, поэтому всё смотрелось органично, как выступление группы «Чайф».

— Здравствуйте, родные! — неслось с трибуны. 

Инициаторы акции: на переднем плане Ольга Мухометьярова и Георгий Чернецов

Поделиться

Депутат Заксобрания Ольга Мухометьярова произнесла зажигательную речь, акцентировав внимание на том, что проект хотели протащить втихую, но «научный потенциал» Златоуста позволил вовремя раскрыть замыслы. Председатель экосовета Златоуста Георгий Чернецов заявил, что город всегда привлекал туристов чистотой и разнообразием природы, но кто поедет туда, где работают ядовитые производства?

Мэр Жилин говорил недолго и был воспринят в штыки, но после объявления о том, что вопрос о заводе снят с повестки, сумел прекратить гудение недовольных 

Поделиться

Апогеем митинга стало выступление мэра города Вячеслава Жилина, который появился на сцене под протяжное «Бууууу!» толпы.

— Никогда такого не было, — удивлялись некоторые. — И вот опять.

Казалось, скоро всё выйдет из-под контроля. Но мэр заявил, что мнение людей первостепенно, общественные слушания о судьбе участка под Балашихой отменены и проект остановлен. Толпа облегчённо выдохнула, и море плакатов зашевелилось.

Вид на площадку под завод «с торца». Жители говорят, что собирают в этом лесу грибы и рыбачат неподалёку

Поделиться

Уточним, что сейчас участок под завод является лесистой зоной, которую нельзя перевести в категорию промышленных земель без общественных слушаний. Их отмена (по крайней мере на уровне деклараций) означает, что строить на участке нельзя.

Георгий Чернецов не исключает, что нынешняя победа — не победа, а лишь отсрочка

Поделиться

Победа? После митинга я подошёл к Георгию Чернецову с этим вопросом.

— Кто знает? — пожал он плечами. — А если они возьмут другой участок, который уже пригоден для стройки?

Вплотную к площадке под завод находится небольшая база отдыха с забавным названием «Клёвое место». Златоустовцы хотят, чтобы оно осталось клёвым

Поделиться

Выбор другого места под Златоустом не выглядит столь уж простым делом. Гендиректор «Силаруса» Марина Красько рассказала, что помимо нескольких площадок в других регионах рассматривался ряд локаций в Челябинской области (Верхний Уфалей, Троицк, Бакал), которые не устроили из-за отсутствия резерва по электроэнергии — для производства требуется более 50 МВт. В самом Златоусте до участка в Балашихе изучалось несколько вариантов, в том числе на территории самого Машзавода, но и они не подошли как с точки зрения инфраструктуры, так и близости жилых домов.

Другими словами, поиск другой площадки означает возврат к начальной точке переговоров, а с учётом крайне негативного фона не кажется столь уж перспективной затеей.

Ликбез от «Силаруса» запоздал минимум на месяц: люди уже слишком нагреты и вникать в тонкости кремниевого производства не хотят

Поделиться

Я спросил Георгия Чернецова, почему после детальных пояснений «Силаруса» о том, что производство сосредоточится на техническом кремнии, градус недовольства нисколько не ослаб?

— В другие регионы «Силарус» заходил с инициативой строить заводы по производству поликристаллического кремния и получил отказ, а к нам вдруг приходит с техническим кремнием: почему вдруг? Он же дешёвый. Китай производит огромное количество этого кремния, цена на порядок ниже, чем у поликристаллического. Всё это нелогично.

Осью конфликта является крайнее недоверие златоустовцев ко всему, что говорят представители компании, о которой они узнали лишь вчера

Поделиться

У «Силаруса» на самом деле есть подробное обоснование, почему выбран именно технический кремний и куда именно его планируют сбывать — в том числе и за границу. Конкурировать с Китаем предполагается за счёт лучшего качества продукта. Но и опасения златоустовцев понятны: пусть сейчас говорят лишь о техническом кремнии, но размер бронируемой площадки в разы превосходит потребности завода, и что будет на оставшейся территории через пять или 10 лет — вопрос. Тем более цена поликристаллического кремния меняется в широких пределах, и если через несколько лет возникнет его мировой дефицит, соблазн расширить производственный цикл будет экономически обоснован. Но общественность уже не спросят. Если бороться — то сейчас. 

Ольга Мухометьярова принимала участие в круглом столе на правах гостя, а Георгия Чернецова не пустили в зал вообще

Поделиться

Во время пятничного круглого стола с представителями «Силаруса» и челябинских властей Ольга Мухометьярова так обозначила проблему промышленникам:

— Вы пришли в наш дом, поэтому мы имеем право задавать вопросы.

Интересен был ответ Марины Красько:

— По правде сказать, это не мы пришли — нас пригласили.

С инициативой построить на Южном Урале кремниевое производство, по её словам, выступило Агентство инвестиционного развития Челябинской области, и оно же способствовало поиску площадок. До этого «Силарус» несколько лет согласовывал завод в закрытом городе Новоуральске, но там не удалось добиться нужных разрешений. 

— Внутренне мы надеялись, что территория около Балашихи не подойдёт по размерам необходимых санитарно-защитных зон. Мы заказали расчёт, но оказалось, что она вписывается, — объяснила Марина Красько, как бы подчёркивая, что «Силарус» не был зациклен именно на Балашихе.

Единственные, кто высказался о заводе нейтрально 

Поделиться

Скорее всего, битва за площадку проиграна не столько по существу вопроса, сколько из-за неумения правильно подать идею населению и группам влияния.  

— Понимаете, мы узнали об этом проекте 29 декабря 2018 года, в последний рабочий день, — заявила на круглом столе Ольга Мухометьярова. — И никто нам ничего не объяснял.

Движущей силой митинга были эмоции 

Поделиться

С учётом негативного имиджа проекта попытки протащить его «по-тихому» вызывали вполне понятные опасения людей, и даже порция конструктива, сообщённая в день перед митингом, не изменила счёт на табло: Златоуст продемонстрировал редкое единение.

Район Машзавода мало того, что сам по себе старый, после спада основного производства резко потерял значимость, поэтому следы деградации есть тут и там. Но есть и обнадёживающие признаки

Поделиться

После митинга я прошёлся по городу в поисках златоустовца, который бы поддерживал идею строительства завода. Нанятые «Силарусом» социологи объясняли на графиках, что большинство горожан беспокоят вопросы безработицы, а потому новое производство они принимают чуть ли не с ликованием. Но то были данные декабря, а сейчас, в марте, найти сторонника «Силаруса» мне не удалось.

Андрея я встретил в начале проспекта Мира — это район Машзавода, который ближе всего к площадке под кремниевое производство (кроме Балашихи) 

Поделиться

— На митинге не был, — заявил Андрей, активно жестикулируя своим тойтерьером. — Я после ночной смены. Но завод нам не нужен. Вот пусть строят там, ниже шлакоотвалов. Зачем в городской черте-то?

В столовой, куда я зашёл на обед, готовились к поминкам.

— Да мы и так мрём, как мухи, какой ещё завод? — возмутилась одна из сотрудниц и спросила с прищуром. — А вы что же, поддерживаете завод?

И если бы я сказал «Да», она бы насыпала в мою солянку яду. И непременно трихлорсилана.

Дом на проспекте Мира, 18, где я часто бывал в детстве, неожиданно реставрировали. Правда, соседние дома по-прежнему нагоняют тоску

Поделиться

В Златоусте я провёл немалую часть детства и хорошо знаю его очарование. Но к началу нулевых, когда умерли родственники, он стал казаться мне депрессивным, хиреющим, стариковским. Я прошёлся по старым местам и увидел, что жизнь потихоньку возвращается в них: наш прежний дом покрашен ярко-жёлтой краской — впервые лет за тридцать, а двор приведён в относительный порядок.

Завод бетоносмесительного оборудования тоже выглядит современным предприятием

Поделиться

Возвращается жизнь и в деловую среду: помимо SMART в городе работают Златоустовский завод бетоносмесительного оборудования и завод «Стройтехника», который выпускает оборудование для строительных изделий. И это — не считая исконных златоустовских предприятий.

В детстве я часто слышал от златоустовцев, что в Челябинске нечем дышать. Это было задолго до того, как это признали сами челябинцы. Златоуст не хочет повторять судьбу областного центра

Поделиться

И тем, кто хочет обосноваться здесь всерьёз и надолго, стоит для начала убедить деловые круги и население, что предприятие хорошо впишется в экосистему Златоуста — города на границе национального парка.

Подробнее о митинге против строительства кремниевого завода.

Согласовать  акцию удалось не сразу.

Кремниевый завод в Железногорске грозит экологической катастрофой | ПРОИСШЕСТВИЯ

Примерное время чтения: 2 минуты

881

За территорией города на заводе полупроводникового кремния — ЗПК остались емкости с химвеществом III класса опасности. / Александр Власов / Город и горожане

Красноярск, 31 июля — АиФ-Красноярск.

В Железногорске Красноярского края на территории обанкротившегося завода полупроводникового кремния — ЗПК остались емкости с химвеществом III класса опасности.

На территории ЗПК находятся 8 емкостей с сырьем, общий объем опасной жидкости — порядка 180 тонн. Депутаты Заксобрания Красноярского края и Государственной думы забили тревогу. В 2017 году завод признан банкротом, обслуживать емкости с ядом некому.

Имущество в 2019 году по инициативе конкурсного управляющего должно было быть передано в федеральную собственность, принять его — межрегиональное территориальное управление Росимущества в Красноярском крае. Контролировать и обеспечивать безопасность — Енисейское управление Ростехнадзора и министерство экологии Красноярского края.

Накануне, 30 июля, на совещании заместитель председателя правительства Анатолий Цыкалов поручил создать межведомственную рабочую группу по вопросу ликвидации опасных объектов на территории ОАО «Завод полупроводникового кремния» Железногорске. В ее состав войдут представители министерства экологии, министерства промышленности, энергетики и ЖКХ, агентства ГО и ЧС края, Росприроднадзора, администрации Железногорска, компания по утилизации промышленных отходов «Зеленый город».

Специалисты должны оценить состояние резервуаров с химвеществом, а также проработать механизм его утилизации. Как сообщает пресс-служба правительства Красноярского края, ситуация несколько лет находится на контроле и по утверждению ГУ МЧС России по Красноярскому краю «при возможном нарушении условий хранения конденсата хлорсиланов на ЗПК отсутствует риск возникновения чрезвычайной ситуации, а также негативного воздействия на окружающую среду и здоровье населения».

К такому же выводу пришла и комиссия по предупреждению и ликвидации ЧС и обеспечению пожарной безопасности Железногорска. Правда, было это в 2016 году. Ситуация осложняется тем, что ЗАТО г. Железногорск, на территории которого расположен завод, ферального подчинения, у правительства края отсутствуют правовые основания для вмешательства в деятельность предприятия, к тому же находящегося в процедуре конкурсного производства.

экологическая опасностьэкологическая угроза

Следующий материал

Также вам может быть интересно

  • В заповеднике Красноярского края в пробах снега экологи нашли цинк и свинец
  • Красноярские предприятия просят не дымить
  • Под Красноярском полиция закрыла завод за экологическое преступление
  • В Железногорске Красноярского края содержимое септиков сливают на грунт
  • Выбросам труба. В Красноярске взялись за решение экологических проблем

Новости smi2.ru

Здоровье растений 101: кремний оказывает большое влияние на урожай

Лоуренс Э. Датнофф |

Кремний подавляет развитие мучнистой росы на тыкве. Слева: контрольное лечение. Справа: обработка силиконом.
Фотографии Джозефа Хекмана

Существуют многочисленные обзоры и сотни рецензируемых статей о влиянии кремния на абиотический и биотический стресс, а также на общий рост и развитие растений. Наука о кремнии хорошо документирована и всеобъемлюща.

Однако, даже с учетом этого обширного массива информации, кремний по-прежнему не используется рутинно для облегчения стресса растений и стимулирования роста и развития растений. Что удерживает производителей и производителей от использования кремния?

Реклама

Почему производители не используют кремний

Существует несколько возможных причин, по которым производители уклоняются от использования кремния, в том числе:

  • Отсутствие последовательной информации о том, какие уровни доступного кремния в почве ограничены или слишком низки.
  • Ни один общепринятый тест почвы для измерения количества растворимого кремния не был откалиброван для многих сельскохозяйственных или садовых культур.
  • Большинство аналитических лабораторий обычно не проводят анализ тканей растений на содержание кремния, а используемые в настоящее время стандартные процедуры расщепления тканей сделали бы кремний нерастворимым.
  • Многие ученые до сих пор утверждают, что растения являются либо аккумуляторами кремния, либо неаккумуляторами, тогда как на самом деле все растения накапливают некоторое количество кремния в своих растительных тканях.
  • Кремний не признан необходимым для развития растений.
  • Отсутствие экономических исследований, демонстрирующих преимущества применения кремния.
  • Недостаток информационно-пропагандистской работы, чтобы представить положительные преимущества кремния производителям и производителям.

Многие из этих проблем, упомянутых выше, должны быть решены, если кремний должен стать стандартной практикой для улучшения сельскохозяйственных и садовых культур и здоровья растений.

Лучшие статьи

Биопрепараты не обязательно являются дорогостоящим средством защиты растений

Что мы знаем сейчас

Группа исследователей (Венди Зеллнер, Университет Толедо, Бренда Тубанья, LSU AgCenter, Фабрисио А. Родригес, Федеральный университет Викозы, Бразилия , и я) рассмотрел более 150
исследований по кремнию. На основании проведенных к настоящему времени исследований, за некоторыми исключениями, теперь можно сделать следующие обобщения о кремнии:

Для подавления любого заболевания растений необходима минимальная концентрация кремния в тканях растения. Растения поглощают измеримые концентрации Si в диапазоне от 0,005 до 11,3%, и этот уровень зависит от вида растений. Минимальный уровень кремния в тканях растения необходим для подавления болезни и может варьироваться от 0,33 до 0,5 раза выше, чем у контрольного растения. Как только этот уровень Si в растительных тканях будет достигнут, подавление болезней будет увеличиваться пропорционально увеличению концентрации этого элемента в растительных тканях.

Поступление кремния к корням растений должно быть непрерывным, иначе эффект подавления болезней будет уменьшен или исчезнет. Только при нанесении кремния на корни этот элемент изменит реакцию растений на заражение патогенами, нападение вредителей и даже на абиотический стресс на физиологическом, биохимическом и молекулярном уровнях.

Например, у растений, снабжаемых кремнием, в процессе заражения патогенами повышалась концентрация общих растворимых фенолов и лигнина, активность защитных ферментов (хитиназ и В-1,3-глюканаз), а также транскрипция многие гены, связанные с защитой растений, проявляются гораздо быстрее и сильнее.

Кремний влияет на многие компоненты резистентности хозяина (например, инкубационный период, латентный период и количество поражений). На сегодняшний день исследования показали повышенный уровень устойчивости к лиственным и почвенным заболеваниям, вызываемым кремнием, у ряда растений, включая рис, сорго, дерновую траву и овощи (например, огурцы, перец, тыкву и помидоры).

Подавление болезней с помощью кремния может быть столь же эффективным, как и фунгициды. Кремний был так же эффективен, как и полные дозы фунгицидов, в подавлении развития бурой пятнистости и пирикуляриоза риса, а также серой пятнистости листьев дерновой травы.

Потенциал кремния только начал реализовываться в коммерческих целях в качестве средства защиты растений в комплексной стратегии борьбы с болезнями и вредителями или в качестве удобрения для повышения урожайности.

Мы обнаруживаем низкое содержание кремния во многих сортах почвы, а также в беспочвенных смесях. Многие виды растений содержат макро- и микроэлементы кремния в своих тканях. Таким образом, кажется разумным рассматривать добавки с растворимым кремнием как простой и недорогой метод, помогающий поддерживать или улучшать здоровье растений, особенно в контексте устойчивого сельского хозяйства.

23 23 5 Здоровье растений 101: кремний оказывает большое влияние на урожай

Подпишитесь сегодня на

Лоуренс Э. Датнофф — профессор и заведующий кафедрой патологии растений и физиологии сельскохозяйственных культур Сельскохозяйственного центра Университета штата Луизиана. Все истории автора смотрите здесь.

Передовая статья: Роль кремния в растениях

  • Список журналов
  • Передняя наука о растениях
  • PMC5661064

Front Plant Sci. 2017; 8: 1858.

Опубликовано онлайн 2017 г. примечания Информация об авторских правах и лицензиях Заявление об отказе от ответственности

Кремний (Si), второй по распространенности элемент на земной поверхности, быстро привлекает внимание в сельском хозяйстве из-за его многочисленных полезных свойств для растений. Сотни исследований, проведенных с несколькими видами растений и в различных условиях роста, продемонстрировали благоприятные преимущества внесения Si-удобрений, особенно в плане смягчения биотических и абиотических стрессов (Fauteux et al. , 2005, 2006). С момента прорывного открытия генов, объясняющих молекулярные механизмы поглощения и транспорта Si в растениях десять лет назад (Ma et al., 2006, 2007), многие исследователи пытались объяснить, как и почему присутствие Si в растениях дает преимущества. Самый сложный аспект состоит в определении механистической модели, объясняющей точные механизмы, связанные с устойчивостью к нагрузкам, полученной из кремния. Хотя было предложено много гипотез, нет убедительных доказательств того, как именно Si играет роль в стрессоустойчивости. Текущие усилия по разрешению этой загадки включают всесторонний анализ влияния добавок Si на различные абиотические и биотические стрессы, биохимические и физиологические параметры, совместную локализацию и распределение минералов, а также транскриптомные и метаболические реакции. В то же время исследовательская деятельность направлена ​​на улучшение Si-удобрений и источников Si для выращивания сельскохозяйственных культур. Настоящая тема исследования объединяет множество аспектов, полезных для лучшего понимания, необходимого для оптимального использования кремния для содействия устойчивому развитию и выращиванию сельскохозяйственных культур, адаптированных к климату.

Абиотический стресс является одним из наиболее серьезных препятствий для выращивания сельскохозяйственных культур во всем мире. Из-за изменения климата и непредсказуемой погоды абиотические стрессы стали более распространенными и сложными. Растения генерируют активные формы кислорода (АФК) в качестве первой реакции на большинство абиотических стрессов, таких как засоление, засуха, термический стресс и стресс, вызванный тяжелыми металлами. Известно, что эта реакция вызывает серьезные повреждения клеточной структуры и органелл, а также изменяет нормальную функцию клеток. Исследование, проведенное Hasanuzzaman et al. показали, что растения, растущие в условиях стресса от тяжелых металлов (кадмия), при добавлении Si снижали содержание АФК по сравнению с контрольными растениями. Было обнаружено, что улучшенные механизмы антиоксидантной защиты от стресса Cd при добавлении Si связаны с эффективным увеличением антиоксидантных компонентов, связанным с повышенной активностью путей AsA-GSH и глиоксалазы. Точно так же Понтиго и соавт. также наблюдали, что стрессоустойчивость алюминия (Al), полученного из кремния, у райграса была связана с изменением профиля АФК и снижением поглощения алюминия растениями из почвы. Между прочим, в обзорной статье Kim et al. обсуждает роль Si в абиотическом стрессе и его возможное влияние на регуляцию образования АФК.

Абиотический стресс существенно влияет на физиологические процессы, приводя к изменению метаболической активности и общего состояния здоровья растений. Травы хорошо известны как высокие аккумуляторы Si и поэтому служат отличной моделью для изучения роли Si в физиологии растений. Чтобы исследовать пассивную и активную регуляцию транспорта Si, McLarnon et al. оценили некоторые физиологические показатели у трех генотипов кормовых трав, различающихся по способности накапливать Si. Их результаты предполагают, что сортовые различия связаны с устьичной проводимостью и транспирацией, особенно когда растения выращиваются в контрольных условиях. Однако в условиях стресса (ранения) у всех трех генотипов отмечалось повышение уровня Si, что связывают с более высокой экспрессией генов-транспортеров Si. Эти результаты свидетельствуют об активном способе регуляции поглощения Si в условиях стресса. Точно так же Soundararajan et al. наблюдали улучшенное развитие устьиц у растений гвоздики, выращенных в тканях с добавлением Si. Это коррелировало с дифференциальной экспрессией белков, связанных с фотосинтезом, рибосомами, оксидоредукцией, передачей сигналов гормонов, связыванием ионов металлов и защитными реакциями. Маниваннан и Ан критически рассмотрели несколько таких исследований, предполагающих роль кремния в регуляции физиологических процессов в растениях. Аналогичным образом, на основании нескольких исследований, проведенных за последнее десятилетие, Rios et al. предложил модель, объясняющую, как Si может улучшить функционирование устьиц и повысить гидравлическую проводимость корня посредством регуляции аквапоринов. Влияние кремния на регуляцию транскрипции генов, участвующих в переносе воды и связанных со стрессом путях, включая путь жасмоновой кислоты, АБК-зависимый или независимый регуляторный путь и фенилпропаноидный путь, было предложено в нескольких исследованиях (Manivannan and Ahn; Rios et al. др.). Тем не менее до сих пор нет убедительных доказательств прямого активного участия Si в каких-либо метаболических процессах, которые могли бы систематически объяснить, как Si регулирует клеточные процессы.

Благотворное влияние кремния на улучшение устойчивости к болезням и вредителям, возможно, описывается наиболее часто. Обзорная статья Wang et al. предоставляет каталог многих значительных исследований и обсуждает модели, объясняющие роль Si. Долгое время считалось, что устойчивость к патогенам и насекомым, обусловленная Si, является результатом механического барьера, образованного отложением Si вдоль клеточной стенки, что препятствует их продвижению. Однако исследования, проведенные в 90-х годах, связывают присутствие Si со специфическими защитными реакциями in planta (Chérif et al., 1992, 1994; Fawe et al., 1998), явление, которое с тех пор было показано во многих взаимодействиях между хозяином и патогеном (Fauteux et al., 2005). В недавнем исследовании было также показано, что Si препятствует распознаванию хозяина и патогена, вероятно, путем предотвращения обнаружения эффекторами и сигнальными молекулами своих специфических целей (Vivancos et al. , 2015). Было также высказано предположение, что кремний индуцирует непрямые защитные механизмы, изменяя состав растительных летучих веществ, индуцированных травоядными (HIPV) (Liu et al.). Соединения ВПЧ играют важную роль в привлечении паразитоидов к зараженным растениям риса. Список исследований, сообщающих о профилактическом действии кремния против болезней, постоянно растет, но лежащие в основе молекулярные механизмы, объясняющие эти свойства, еще полностью не изучены. Тем не менее, эти исследования предлагают дополнительную поддержку для изучения Si как экологически безопасного варианта устойчивого управления растениеводством.

Оценка различных источников кремния является важным аспектом для оптимизации практического использования кремниевых удобрений. В этом контексте Ouellette et al. протестировали различные режимы внесения Si-удобрений в высоких тоннелях и в полевых условиях для выращивания клубники. Под высоким туннелем растения земляники аккумулировали до 3% с.в. Si, что привело к значительному снижению пораженности мучнистой росой и повышению урожайности. С другой стороны, растения земляники, выращенные в почве, были неспособны поглощать Si, независимо от того, был ли он внесен в жидкую или твердую форму. Аналогичным образом компания Keeping протестировала несколько источников Si, включая плавленый (термо)фосфат магния, пыль вулканических пород, силикат магния, шлак силиката кальция и гранулированный силикат калия для выращивания растений сахарного тростника. Только последний источник привел к значительному увеличению накопления Si. Эти исследования показывают, что источники Si и способы его применения будут сильно влиять на накопление Si в различных видах растений. Следовательно, необходимы более активные усилия, чтобы лучше понять взаимосвязь между источниками кремния и свойствами почвы, чтобы получить более высокие уровни доступного для растений кремния. Помимо этих традиционных источников, достижения в области нанотехнологий также используются для изучения возможностей применения наночастиц Si в качестве источника для повышения устойчивости растений к стрессу (Luyckx et al. ).

Понимание динамики движения молекул необходимо для объяснения того, как растения поглощают воду и минеральные элементы из почвы и впоследствии распределяют их по различным тканям. В то время как полярность белков и регуляция экспрессии генов-транспортеров Lsi1 и Lsi2 хорошо определены, меньше известно об эффективности инвестиций и функциональности, лежащей в основе регулирования. Новая модель, имитирующая динамику Si во всем растении риса, была разработана Sakurai et al. с учетом транспорта Si, распределения и экспрессии генов. Результаты экспериментов по моделированию показывают, что рис превратился в систему, обеспечивающую максимальную эффективность инвестиций в поглощение кремния. Другое исследование риса, проведенное Hinrichs et al. показал участие транспортера кассеты связывания АТФ (ABC) (OsABCG25) в формировании полосы Каспари, стимулируемой Si. Это исследование связывает процессы образования полос Каспари, стимулируемые Si, и роль экзодермы с контролем потока в корнях.

Отложение Si в основном происходит в эпидермальных клетках листьев, в наружных эпидермальных клетках прицветников соцветий и в корневой эндодерме. Хотя это влияет на пассивные механизмы, такие как транспирация, отложение Si не является случайным процессом. В обзорной статье Kumar et al. описывают модели отложений Si, основанные в основном на наблюдениях в травах, и предлагают три основных режима отложения Si, а именно направленное парамуральное окварцевание в клетках кремнезема, спонтанное окварцевание клеточных стенок и направленное окварцевание клеточных стенок.

Отложение кремния в основном изучалось в корнях и надземных вегетативных тканях, в то время как было предпринято очень мало усилий для понимания отложения кремния в семенах. Бокор и др. предложил редкий взгляд в этой области, используя иономику для изучения кремния в зернах кукурузы. Результаты иономики показали значительную корреляцию между отложением кремния и другими элементами, такими как Mg, P, S, N, P, Ca, Cl, Zn и Fe. Бокор и др. наблюдали накопление Si в околоплоднике и зародыше, но не в мягком эндосперме или щитке. Эти исследования, описывающие динамику и распределение Si в растениях, вносят новые открытия в выяснение роли Si на заводе .

Несмотря на повсеместное присутствие и влияние Si на многие виды растений, исследования Si в основном проводились на однодольных растениях в целом и на травах в частности. Очевидно, это связано с тем, что травы являются аккумуляторами кремния с высоким содержанием кремния, а рис является удобной и полезной моделью для изучения кремния. Однако в равной степени известно, что многие двудольные и примитивные виды растений накапливают большое количество кремния, а недавние открытия в области геномики подтвердили высокий уровень сохранения переносчиков кремния в царстве растений (Deshmukh and Bélanger, 2016). Эти новые открытия должны стимулировать исследования кремния на различных видах растений и помочь разобраться в сложных свойствах кремния в растениях. Особый интерес представляет необходимость отделить Si от коррелятивных ролей и разработать эксперименты, направленные на точное определение того, является ли Si метаболически или биохимически активным или нет. Точно так же профилактические свойства кремния против биотического и абиотического стресса, скорее всего, связаны с универсальным явлением, а не с множеством гипотез, и совместные усилия должны быть направлены на то, чтобы пролить свет на эту тайну. Согласованные усилия по исследованию кремния могут привести только к его ускоренному и улучшенному применению в контексте устойчивого сельского хозяйства.

Все перечисленные авторы внесли существенный, непосредственный и интеллектуальный вклад в работу и одобрили ее для публикации.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов. Редактор обработки заявил о прошлом соавторстве с одним из авторов JM.

  • Шериф М., Асселин А., Беланже Р. (1994). Защитные реакции, индуцированные растворимым кремнием в корнях огурцов, зараженных Pythium spp. Фитопатология 84, 236–242. 10.1094/Phyto-84-236 [CrossRef] [Google Scholar]
  • Шериф М., Бенхаму Н., Мензис Дж. Г., Беланже Р. (1992). Индуцированная кремнием устойчивость растений огурца к Pythium ultimum . Физиол. Мол. Завод Патол. 41, 411–425. 10.1016/0885-5765(92)

    -X [CrossRef] [Google Scholar]
  • Дешмух Р., Беланже Р. Р. (2016). Молекулярная эволюция аквапоринов и приток кремния в растения. Функц. Экол. 30, 1277–1285. 10.1111/1365-2435.12570 [CrossRef] [Google Scholar]
  • Fauteux F., Chain F., Belzile F., Menzies JG, Bélanger R.R. (2006). Защитная роль кремния в патосистеме арабидопсис-мучнистая роса. проц. Натл. акад. науч. США. 103, 17554–17559. 10.1073/pnas.0606330103 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Fauteux F., Rémus-Borel W., Menzies JG, Bélanger R. R. (2005). Кремний и устойчивость растений к болезням против патогенных грибов. ФЭМС микробиол. лат. 249, 1–6. 10.1016/j.femsle.2005.06.034 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Фаве А., Абу-Заид М., Мензис Дж. Г., Беланже Р. Р. (1998). Кремнийопосредованное накопление флавоноидных фитоалексинов в огурце. Фитопатология 88, 396–401. 10.1094/PHYTO.1998.88.5.396 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Ма Дж. Ф., Тамаи К., Ямаджи Н., Митани Н., Кониси С., Кацухара М. и др. (2006). Переносчик кремния в рисе. Природа 440, 688–691. 10.1038/nature04590 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Ма Дж. Ф., Ямаджи Н., Митани Н., Тамаи К., Кониси С., Фудзивара Т. и др. (2007). Эффлюксный переносчик кремния в рисе. Природа 448, 209–212. 10.1038/nature05964 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Vivancos J., Labbé C., Menzies JG, Bélanger RR (2015). Опосредованная кремнием устойчивость арабидопсиса к мучнистой росе включает механизмы, отличные от пути защиты, зависящего от салициловой кислоты (СК).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *