Изучение всхожести семенного материала двудольных и однодольных растений на фоне загрязнения медью

Размещено на http://www.allbest.ru/

Карагандинский государственный университет

им. академика Е.А. Букетова

ИЗУЧЕНИЕ ВСХОЖЕСТИ СЕМЕННОГО МАТЕРИАЛА ДВУДОЛЬНЫХ И ОДНОДОЛЬНЫХ РАСТЕНИЙ НА ФОНЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ МЕДЬЮ

Кенесова Г.Г., Ишмуратова М.Ю., Тлеукенова С.У.

Научный руководитель доктор медицинских наук,

профессор Конкабаева А.Е.

ANNOTATION

STUDY OF GERMINATION OF SEED MATERIALS OF MONOCOTYLEDONS AND DICOTYLEDONS PLANTS AT THE COPPER POLLUTION

Kenesova G.G., Ishmuratova M.Yu., Tleukenova S.U., Y.A. Buketov Karaganda State University, Kazakhstan

At the article the results of studying of seed germination of red bean and sowing oat at the copper pollution is studied. It is determined that concentration 3 mg/l does not damaging activity, at the higher concentration of copper the seed germination and morphology of sprouts decreased.

ТYЙІН

МЫСПЕН ЛАСТАНУ ФОНЫНДА ДАРА ЖАРНА?ТЫ Ж?НЕ ?ОСЖАРНА?ТЫ ?СІМДІКТЕРДІ? Т??ЫМДАРЫНЫ? ?НУІН ЗЕРТТЕУ

Кенесова Г.Г., Ишмуратова М.Ю., Тлеукенова С.У., Е.А. Б?кетов атында?ы ?ара?анды мемлекеттік университет, ?аза?стан

Ма?алада мыс т?здарымен ластану фонында ?ызыл ?рмеб?рша? ж?не егіндік с?лы т??ымдарыны? ?нуін зерттеу бойынша н?тижелер келтірілді. 3 мг/л концентрациясы еш?андай за?ымдануларды келтірмейтіні ж?не оны? жо?арыра? к?рсеткіштері бол?ан кезде т??ымдарды? ?нуі мен ?скіндерді? морфологиясы т?мендейтіні аны?талды.

В настоящее время человечество в полной мере ощутило глобальный экологический кризис, который однозначно указывает на антропогенную интоксикацию биосферы, быстрое сокращение биоразнообразия, деградацию природных экосистем на огромных пространствах. По имеющимся данным, в процессе дальнейшего развития производительных сил антропогенная нагрузка на окружающую среду может удваиваться каждые 10-15 лет. Хищническая эксплуатация природных ресурсов привела к повсеместному заражению вредными веществами огромных территорий, уничтожению миллионов гектаров плодородных почв, истреблению больших площадей леса и общей деградации биосистемы [1]. Важно отметить, что с экологических позиций те или иные компоненты вносятся не просто в воду, атмосферный воздух или почву - объектом загрязнения всегда является экосистема (биогеоценоз). Избыток одних веществ в природной среде или просто наличие в ней других веществ (новых примесей) означает изменение режимов экологических факторов. При этом нарушаются процессы обмена веществ, снижается интенсивность ассимиляции продуцентов, а значит, и продуктивность биоценоза в целом [2]. Накопление токсичных соединений осуществляется по закону прогрессивного накопления токсичных веществ в трофических цепях: концентрирование вещества в экосистеме или пищевой цепи возрастает на высших трофических уровнях по сравнению с низшими [3.4]. Начальным элементом этой цепи является техногенная деятельность человека, затем почва, которая аккумулирует в себе экотоксиканты. Далее они могут мигрировать в растения (корма), затем в организм животных и в конечном итоге накапливаться в продукции животноводства [5-9]. Накопление тяжелых металлов в почве способствует нарушению роста и развития растений.

Целью настоящего исследования являлось - изучение семенной всхожести семян некоторых однодольных (овес посевной) и двудольных (фасоль красная) растений на фоне загрязнения солями меди.

Объекты и методика. Объектами исследований являлись семена фасоли красной и овса посевного. Оценку семенной всхожести и энергии прорастания проводили на чашках Петри на 2-слойной фильтровальной бумаге [10]. В контроле семена смачивали дистиллированной водой, в опытных вариантах - растворами сульфата меди в следующих концентрациях ионов меди: 3,0; 30,0; 300,0 мг/л, 3 г/л.

Результаты и их обсуждение. Проращивание семенного материала проводили в течение 2-х недель. Результаты показали, что в различных вариантах опыта прорастание семян происходит по-разному (рисунок 1, 2).

всхожесть прорастание загрязнение медь

Варианты опыта: ряд 1 - контроль, ряд 2 - 3 мг/л, ряд 3 - 30 мг/л, ряд 4 - 300 мг/л, ряд 5 - 3 г/л

Рисунок 1 - Динамика прорастания семян фасоли красной на фоне загрязнения солями меди

Варианты опыта: ряд 1 - контроль, ряд 2 - 3 мг/л, ряд 3 - 30 мг/л, ряд 4 - 300 мг/л, ряд 5 - 3 г/л

Рисунок 2 - Динамика прорастания семян овса посевного на фоне загрязнения солями меди

Таким образом, мы может наблюдать, что контрольные варианты и опытный вариант при концентрации меди 3 мг/л (значения ПДК) показали максимальные значения всхожести и энергии прорастания (таблица 1).

Таблица 1 - Семенная всхожесть и энергия прорастания фасоли и овса при различных вариантах опыта

Семена всходят дружно, конечные значения прорастания близки к 100 %. При повышении концентрации меди отмечено снижение показателей прорастания семян. Так, при концентрации 3 г/л семена фасоли дали единичные всходы, тогда как семена овса не проросли.

Отмечены и различия в формировании проростков растений. На фоне высоких концентраций меди (от 300 мг/л до 3 г/л) наблюдалось не полное развертывание листовых пластин, недоразвитие гипокотиля и редукция корневой системы. Растения, выращенные при концентрации меди 30 мг/л, развивались с нормальной морфологией, но отставали по параметрическим показателям.

Таким образом, наши исследования показали, что загрязнение медью в дози от 30 мг/л отрицательно сказывается на росте и развитии проростков как однодольных, так и двудольных растений.

Работа выполнена в рамках грантового проекта Комитета науки МОН РК «Оценка накопления тяжелых металлов в почве, воде, растениях и животных Центрального Казахстана и выявление токсичности растительных пищевых поллютантов при кратковременном и длительном воздействии на экспериментальных животных» (2015-2017 гг.).

Список использованных источников

1. Концепция экологической безопасности РК. «Казахстанская правда». - 1996, от 1 июня; Концепция экологической безопасности РК на 2004-2015 гг.

2. Стадницкий Г.В. Экология: учеб.для вузов. 7-е изд. - СПб: Химиздат, 2002. - 288 с.

3. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Экологические последствия загрязнения почв тяжелыми металлами. - Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ, 2000. - 232 с.

4. Околелова А.А. Экологические аспекты качества продуктов животноводства // Совершенствование технологий производства и переработка продукции животноводства: материалы Всеросс. науч.-практ. конф. - Волгоград: РПК «Политехник», 2005. - Ч. 2. - С. 259-262.

5. Абрамова Т.Н., Кузнецов В.К., Исамов Н.И.Источники поступления тяжелых металлов и их воздействие на агроэкосистемы// Материалы 2-й межд. науч.-практ. конф.Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде. - Семипалатинск, 2002. -Т.2. - С. 413-416.

6. Бокова Т.И. Закономерности детоксикации антропогенных загрязнителей (тяжелых металлов) в системе почва - растение - животное - продукт питания человека // Автореф. дис. д-ра биол. наук. - Красноярск, 2005. - 31 с.

7. Детоксикациятяжелых металлов в системе почва - растение - животное - продукт питания человека: метод. Рекомендации. - Новосибирск: Изд-во Новосибирский аграрный ун-т, 2005. - 41 с.

8. Палагина И.А., Шаманова Т.С.Характеристика качества продукции по токсичным элементам// Пищевая технология. - 2002. - №1. - С. 71-72.

9. Симениоди Д.Д. Биолого-ресурсный потенциал молодняка крупного рогатого скота и свиней в условиях разных экологических зон РСО-Алания // Автореф. дис. … канд. биол. наук. - Владикавказ, 2006. - 22 с.

10. Зорина М.С., Кабанов С.П. Определение семенной продуктивности и качества семян интродуцентов // Сб. науч. тр. Методики интродукционных исследований в Казахстане. - Алма-Ата: Наука, 1976, с. 75-85.