Влияние ионов меди и свинца на рост и развитие проростков моркови сорта Марлинка

Размещено на http://www.allbest.ru/

Красноярский государственный аграрный университет

ВЛИЯНИЕ ИОНОВ МЕДИ И СВИНЦА НА РОСТ И РАЗВИТИЕ ПРОРОСТКОВ МОРКОВИ СОРТА МАРЛИНКА

Коротченко И.С.

Среди различных программ, направленных на улучшение экологической ситуации в России, особое место занимает мониторинг окружающей среды, призванный, в частности, следить за изменением в экосистемах концентрации тяжелых металлов. Без оценки уровней загрязнения почв, растительности и воды тяжелыми металлами невозможно получить общую картину техногенной нагрузки этих веществ на окружающую среду. При этом необходимо учитывать их поведение в экосистеме. Особенно важен комплексный подход при оценке загрязнения аграрных районов, поскольку они являются основными производителями сельскохозяйственных продуктов. Для загрязняющих веществ, время полного исчезновения которых из системы почва - растение не превышает одного вегетационного периода, эта проблема не столь актуальна. Для токсикантов, период разложения которых до безопасного уровня или выведения из почвы обычно составляет несколько лет, необходимо учитывать возможности их миграции и бионакопления (Майстренко, 1996).

Самое пристальное внимание заслуживает техногенное накопление тяжёлых металлов, особенно в почвах - начальном звене пищевой цепи. Столь же актуально изучение загрязнённости сельскохозяйственных культур, так как 70-80% общего количества тяжелых металлов, поступающих в организм человека, содержится в растительной продукции (Соколов,1999).

Поскольку тяжелые металлы поступают в организм человека и травоядных животных в основном с растительной пищей, а загрязнение последней происходит из почвы, почвенно-агрохимические исследования на техногенно загрязненных территориях приобретают важное значение, особенно в местах, где население питается в течение многих лет преимущественно продуктами растениеводства (Добровольский, 1990, Ильин, 1991).

Среди тяжелых металлов приоритетными загрязнителями считаются ртуть, свинец, кадмий, так как их техногенное накопление в окружающей среде идет высокими темпами. Размеры поступления тяжелых металлов в агроландшафт определяются характером человеческой деятельности. Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами вызывает тревогу, потому что оно многопланово снижает продуктивность растений, нарушает естественно сложившиеся фитоценозы, ассимиляционный потенциал фитомассы, ухудшается качество среды обитания человека, включая качество продукции и продуктов питания. В сельскохозяйственном производстве основными источниками поступления тяжелых металлов являются пестициды, минеральные удобрения, химические мелиоранты (Трахтенберг, 1994).

Цель настоящей работы - изучение влияния возрастающих доз сульфата меди и ацетата свинца при использовании рулонного метода оценки проростков на примере моркови.

Объектом нашего исследования служила морковь (Daucus carota L.) сорта Марлинка. Данный сорт растения, включен в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Оригинатор: ГНУ ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур, Пензенская государственная сельскохозяйственная академия. Характеристика сорта. Розетка листьев прямостоячая. Лист средний до длинного, среднерассеченый, зеленый до темно-зеленого. Листовые доли ланцетные. Корнеплод конический, тупоконечный, с плоскими плечиками, оранжевый, с гладкой поверхностью. Головка среднего размера. Кора и сердцевина оранжевые. Корнеплод на уровне или слабо выступает над поверхностью почвы. Мякоть нежная, сочная. Масса корнеплода 91-174 г. Вкусовые качества хорошие. Содержание сухого вещества 11,9%, общего сахара 7,1%, каротина 12,8 мг на 100 г сырого вещества.

Морковь - корнеплодная овощная культура семейства сельдерейных. Это двулетнее растение, которое выращивают ради съедобных корнеплодов. По калорийности и степени усвояемости морковь превосходит все другие овощные культуры. Главное достоинство моркови в том, что она очень богата каротином (витамином А). Его содержится в моркови до 16,8%. Кроме каротина, в моркови содержится множество витаминов: С, группы В; есть соли калия, магния, кальция, кобальта, фосфора и железа, а также бор и пектины. Именно морковь занимает первое место по содержанию бора среди других овощей. Морковь издавна используют в лечебных целях при авитаминозах, а пигмент аперенин, который присутствует в желтой сердцевине, способствует снижению усталости сердечной мышцы. Соли кобальта полезны тем, у кого повышенное артериальное давление и тем, кто страдает различными заболеваниями крови, сопровождающимися снижением уровня эритроцитов и гемоглобина (Андреев, 2002).

Опыты проводили с проростками моркови (сорт Марлинка), выращенными в рулонах фильтровальной бумаги при 22-25⁰С относительной влажности воздуха 60-70%, освещенности 10 клк и длине светового дня 14ч. Смену растворов проводили каждые 3 суток. В качестве тестирующего признака смотрели депрессию величины проростков, выращенных на растворе солей тяжелых металлов по сравнению с проростками контроля. Отобранные семена предварительно замачивали водой в темноте при t = 22^оC в течение десяти суток. Проросшие семена переносили в рулоны из фильтровальной бумаги и помещали в вегетационные сосуды с дистиллированной водой (контроль) и с растворами сульфата меди - CuSO₄ (58мг/л - 1 ПДК; 116мг/л - 2ПДК; 174мг/л - 3ПДК; 232мг/л - 4ПДК; 290мг/л - 5ПДК), и ацетата свинца - (CH₃COO)₂Pb (18,3мг/л - 1 ПДК; 36,6мг/л - 2ПДК; 54,9мг/л - 3ПДК; 73,2мг/л - 4ПДК; 91,5мг/л - 5ПДК). Расчет концентраций проводили согласно данным ПДК (Орлов, 1991).

Через четырнадцать суток рулоны разворачивали и проводили измерения длины (в мм), побегов и корней каждого отдельного проростка в рулоне. Повторностями служили тридцать семян в одном рулоне. Статистическая обработка результатов проводилась с использованием программы Microsoft Excel и показала достоверность различия между данными точностью до 95 %, допустимых для биологических объектов.

На рис. 1 приведены результаты воздействия сульфата меди и ацетата свинца на рост моркови (Daucus carota L.) сорта Марлинка. Из рис. 1 следует, что наибольшее отрицательное влияние на рост корней и побегов оказали ионы свинца, что выражается в большей депрессии их размеров по сравнению с контролем. Уменьшение длины моркови при этом составило в случае сульфата меди - CuSO₄: 95,5% - 1 ПДК; 77,2% - 2ПДК; 58,8% - 3ПДК; 47,2% - 4ПДК; 21,3% - 5ПДК, ацетата свинца - (CH₃COO)₂Pb: 70,5% - 1 ПДК; 57,8% - 2ПДК; 46,8% - 3ПДК; 35,3% - 4ПДК; 23,5% - 5ПДК, а длины корней - сульфат меди - CuSO₄: 78,8% - 1 ПДК; 68,7% - 2ПДК; 45,3% - 3ПДК; 38,7% - 4ПДК; 18,8% - 5ПДК), ацетат свинца - (CH₃COO)₂Pb: 60,7% - 1 ПДК; 43,9% - 2ПДК; 35,7% - 3ПДК; 28,2% - 4ПДК; 19,3% - 5ПДК по сравнению с контролем.

Рисунок 1 Влияние сульфата меди и ацетата свинца на рост моркови (Daucus carota L.) сорта Марлинка

медь свинец почва морковь

Из вышесказанного можно сделать выводы:

1. Показана зависимость депрессии размеров побегов от концентрации полютантов. Наиболее сильное негативное воздействие из исследуемых нами тяжелых металлов, оказывают ионы свинца, что выражается в наибольшей депрессии длины корней и побегов.

2. Отмечена необходимость проведения дополнительных изучений миграции тяжелых металлов в системе почва - растение.

Литература

1. Андреев, Ю.М. Овощеводство./Ю.М. Андреев. М.: ПрофОбрИздат, 2002. 256 с.

2. Добровольский, Г. В., Никитин, Е. Д. Функции почв в биосфере и экосистемах. Экологическое значение почв./Г.В. Добровольский, Е.Д. Никитин. М.: Наука, 1990. 261с.

3. Ильин, В.Б. Тяжелые металлы в системе почва - растение. Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1991. 151 с.

4. Майстренко, В.Н., Хамитов, Р.З., Будников, Г.К. Эколого - аналитический мониторинг супертоксикантов. М.: Химия, 1996. 319 с.

5. Орлов, Д.С., Малинина, М.С., Мотузова Г.В. Химическое загрязнение почв и их охрана: Словарь - справочник. / Д.С.Орлов, М.С. Малинина, Г.В. Мотузова и др. М.: Агропромиздат, 1991. 303 с.

6. Соколов, О.А., Черников, В.А. Атлас распределения тяжелых металлов в объектах окружающей среды./О.А. Соколов, В.А. Черников. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1999. 164 с.

7. Трахтенберг, И.М. Тяжелые металлы во внешней среде: Современные гигиенические и токсикологические аспекты. / И.М. Трахтенберг. Минск: Наука и техника, 1994. 286 с.

Размещено на Allbest.ru