Исследование устойчивости сортов пшеницы к тяжелым металлам

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исследование устойчивости сортов пшеницы к тяжелым металлам

Толеш Ж.

студент Международного казахско-турецкого университета имени Ходжа Ахмеда Ясави

Абдраимова К.Т.

научный руководитель, и.о.асс.проф.кафедры экологии и химии Международного казахско-турецкого университета имени Ходжа Ахмеда Ясави, кандидат биологических наук

Семена некоторых ценных сортов пшеницы в стадии созревания могут прорастать внутри колосьев. Обычно это возможно после выпадения атмосферных осадков в виде дождей при повышенном содержании хлора в почве, т.е. семя, которые могут созревать внутри колосьев впитывая влагу, начинают прорастать. Проращивание семян свежего урожая начинают прорастать во влажно сохраненном виде. Этот процесс называется проращивание семян перед уборкой урожая. При таком проращивании активность гидролизных ферментов семян, таких как амилаза и протеаза усиливается, и они способствуют разложению крахмала и белков. Из семян, содержащих, разложенные крахмал и белки вырабатывается некачественная мука, а такой урожай пригоден только для корма сельскохозйственных животных. Из-за этих проблем производству хлеба наносятся большие ущербы. Такие проблемы претерпевают США, Канада, Австралия, Россия, и в том числе Казахстан.

С.А.Гельзен, изучая способы устранения твердосемянности, испытал действие большого количества химических соединений (щелочи, кислоты, органические растворители и др.) и нашел, что все они или совсем не устраняют твердосемянности или же действует в масштабах, которые не имеют практического значения. Исключение представляла серная кислота. Было показано, что пригодна только концентрированная серная кислота [1].

Е.Браун и Р.Портер сообщают, что они получили тот же эффект, как и от крепкой кислоты, действуя в течение длительного времени: 50 % серной кислотой при выдерживании семян в ней 2 месяца и 25 % при выдерживании в ней 9 месяцев [2].

Н.М.Рыжов считает, обработка семян серной кислотой применим только для небольших партий семян (для суперэлиты, для ценных образцов), что этот метод довольно дорог, опасен и такой метод не имеет большого производственного значения [3].

Е.Фаршаффельт обрабатывал семена этиловым спиртом и получил хорошие результаты, однако далеко не на всех семенах, в частности, спирт оказался эффективным для твердых семян цезальпиниевых. Семена клевера даже после 4-х месячного пребывания в абсолютном спирте не потеряли твердо с емянность[4].

А.Яржемовский не получил положительных результатов при применении хлороформа, сероуглерода, бензола и других органических растворителей [5].

Влияние замачивания семян люцерны в растворах удобрений и микроэлементов на их всхожесть изучал В.И.Сигов. По его данным, такая обработка не влияла на лабораторную всхожесть семян люцерны [6]. Предложены и другие способы, например: обработка семян высоким давлением, ультранизкой температурой, подогретым глицерином. Все эти приемы практического значения не имеют [5,6].

По данным иеститута «Почвоведение» во многих регионах Казахстана почва имеет щелочную среду, а молибдена в них содержится очень мало.

Наряду с этим, известно что, мембранные белки корневых клетоа, проводящие молибден сульфаты и фосфаты является общим, и они для проникновения в клетку вступают в конкуренцию. Это может привести к дефициту молибдена.

В 90-х годах прошлого века стало щироко применяться обработка семян перед посевом способом «прайминг». Прайминг - это в первую очередь насыщение водой семян, а потом их полное обсыхание. Семена, проходившие через такую обработку имеют наиболее высокую степень прорастания, скрость разития проростков и синхронный рост. В связи с вышесказаным, мы семена пшеницы обрабытывали способом прайминга раствором соли молибдена, затем сушили. В результате, получили возможность наблюдения за ростом и развитием, а также за распространением этого металла в органах растения.

В опытах использовали раствор молибдата натрия (Na2MoO4. 2H2O), пшеницу сорта «Новосибирская-67», которая имеет способнсоть к непрерывному росту и сорт «Лютесценс-70». Оба сорта являются соленеустойчивыми. Предворительные опыты показали, что семена пшениц в течение 26-30 ч полностью насыщаются водой, и за 30 ч полнстьювысушиваются. Поэтому семена продерживали в различных концентрациях молибдата 30 ч (семена должны полностью погружаться в растор, в противном случае при прикосновении с воздухом они начнут проращиваться). Полностью высушенные семена проращивали в чашках Петри на фильтровальных бумагах. Полученные результаты показали, что насыщение при концентрации до 100 мл молибдата, семена пшениц не теряют способность прорастания. А повышение концентрации выше семена постепенно начали терять способность к прорастанию. Концентрация молибдата в виде 200 мл оказалось губительным для семян этих сортов пшениц. Поэтому, мы в своих опытах приняли концентрацию молибдата в виде 75 мл оптимальной.

Перед сложными опытами семена пшениц раздедлили на 3 группы. С первой группой никаких обработок не ппроделывали, а вторая группа - обрабатывалась способом прайминга водой, т.е. 30 ч выдерживали в дистиллированной воде, затем 30 ч высушивали при комнатной температуре. А семена 3-ей группы обрабатывали раствором молибдата натрия способом прайминга (после обработки семян растором молибдата несколько раз промывали дисстиллированной водой, т.е. на внешней стороне семян не остается никаких остатков молибдена).

В 12 пластмассовые ящики, размером 50х50х50см до глубины 35 см высыпали несколько раз промытый песок и увлажняли питательной средой Хогланда, который не содержит молибдена, затем насыщали 1 %-ым раствором сульфата натрия (Na2SO4). В первые два ящика высевали по 50 шт семян 1 группы 100 шт, в следующие два таким же образом 100 шт из второй группы, еще в два ящика тоже 100 шт семян 3-ей группы. В следующие 6 ящиков точно таким же путем высевали семена другого сорта пшеницы. В каждые 3-ие сутки черезсетчатые трубки, расположенные на дне ящиков, проводили увлажнение песка питательной жидкостью.

Через две недели наблюдений проводили подсчет пророщенных семян, взвешивали общий вес проростков (20 шт проростков аккуратно вынимали из песка, корни промывали, высушивали и измеряли сухой вес). В таблице-1 приведеныданные предворительно обработанных и пророщенных семян обоих сортов и общая масса на 15тый день прорастания.

Как видно из таблицы-1, процент прорастания семян обработанных семян немного выше, а общая масса проростков (15-день прорастания), обработанных водой и раствором молибдата выше на 20%. Увеличение массы таким образом указывает на повышение степени проращивания.

Далее определяли содержание молибдена в корнях и стеблях 15-ти дневных проростков. Для этого, предворительно определяли общую сухую массу и разделили корни и стебли. В нагретых и зольных материалах этих органов атомно-адсорбционным методом определяли молибден. Результаты приведены в таблице-2.

Таблица-1. Степень прорастания и масса проростков, обработанных семян сортов пшеницы “Лютесценс-70” и “Новосибирьская-67” (по %)

Таблица-2. Содержание молибдена в корнях и стеблях проростков (в виде микрограмм на сухой вес растений)

Таким образом, в результате предворительной обработки семян молибдатом, дает повышенное содержание этого элемента в корнях в 10 раз, а в стеблях в 6 раз . А в корнях и стеблях проростков семян, обработанных водой дает сарвнительно низкие показатели, и это можно объяснить следующим образом. При выдерживании семян в течение суток в воде, свободные ионы молибдена вымываются в окружающую среду.

Полученные результаты указывают на огромное значение обработки семян в виде насыщения необходимыми ионами способом прайминга перед посевом (в наших опытах такой важный составляющий элемент для ферментов, как ионы молибдена от семян распространяется по органам растений). С одной стороны, способ прайминга дает возможность насыщать растения, необходимыми микроэлементами, с другой стороны, обрабатывая семена способом прайминга, и их посев в большом количестве осуществляется без каких-либо трудностей.

пшеница металл молибден

Использованная литература

1. Жайлыбай К.Н., Токтамысов А.М., Шермаганбетов К. Зерновые культуры -Система сельскохозяйственного производства Кызылординской области (рекомендации).Алматы.: Бастау.- 2002.-С. 123-129.

2. Полевой В.В. Фзиология растений. Москва: высшая школа. - 1989. - 464с.

3. Калекен?лы Ж. ?сімдіктерфизиологиясы. - Алматы: ?аза?университеті. -1996.-450б.

4. Колосов И.И. Корневое питание растений - физиология растений. - 1956.- №3.- вып. 2.

5. Кумаков В.А. Физиология яровой пшеницы. - Москва: Колос. - 1980.- 207с.

6. Таутенов И.А., Жайлыбай К.Н. Баймбетов К.С. Агроэкологические и морфофизиологические основы минерального питания и продуктивности риса. - Алматы.: ?ылым. - 2003.- 180с.

7. Удовенко Г.В. Продуктивность, фотосинтетическая деятельность и утилизация ассимилятов у зерновых культур при засолении почвы // Сб.пр. наук. Трудов по прикладной ботанике, снетикс и селекции /ВНИИ растенисводства. - 1993.- Т.149.- С.132-137.

Размещено на Allbest.ru