28 Ноя

ВЛИЯНИЕ МЕДИ И ЦИНКА НА РОСТ РЕДЬКИ ПОСЕВНОЙ (Raphanus sativus L.) И ИХ АККУМУЛЯЦИЯ В РАСТЕНИЯХ




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

Из антропогенных источников в окружающую среду поступает большое число разнообразных химических веществ, особое место среди них занимают тяжёлые металлы (ТМ) – металлы с относительной атомной массой более 40, – и их соединения [1]. В зависимости от концентрации в природной среде их определяют или как микроэлементы, или как тяжёлые металлы [3, 4]. Основным источником поступления ТМ в организм человека и животных являются растения. Главный путь поступления металлов в растения – это абсорбция корнями из почвенной среды – основного источника элементов для растений. Загрязнение растений ТМ носит продолжительный характер и затрагивает все стадии развития растения, что может отразиться на их биологических показателях и пищевой ценности [3, 5]. Степень накопления токсикантов растениями, а также миграция металлов из корней в листья и наоборот, при которой важную роль играют хелатообразующие лиганды, связана с их биологическими особенностями и сортовой спецификой [1, 2, 6].

Цель работы – изучить воздействие меди и цинка, как тяжёлых металлов, на растения редьки.

Объектом исследования были листовая редька южнокорейской селекции сорта VR-Tv-28 и корнеплодная редька сорта ТСХА-Р. Посев проводили 14 августа в контейнеры прямоугольной формы размером 48×33×13 см, полезной ёмкостью 20,0 дм3. В качестве субстрата использовали верховой торф. Перед посевом его кислотность довели до рНKCl 5,5-6 с помощью доломитовой муки, и внесли 100 г на контейнер комплексного удобрения Кемира гидро. Изучаемые химические элементы вносили в виде растворов солей: сульфата меди и сульфата цинка. В качестве дозы были взяты навески солей, соответствующие ПДК этих элементов в почве с рНKCl > 5,5, что составило для меди 132 мг/кг, для цинка 220 мг/кг. По вариантам вносили 1, 5 и 10 доз. Опыт проводили по общепринятой методике.

Определение тяжёлых металлов в субстрате и растениях проводили методом атомно-абсорбционной спектрометрии. Содержание их в субстрате составило 0,040 мг/кг меди и следовые количества цинка.

Внесение меди приводило к увеличению числа листьев на растениях листовой редьки, причём наибольшее значение этого показателя при внесении 10 доз ПДК (табл. 1). В этом варианте число листьев возрастало на 34%. При этом изучаемые дозы меди не оказывали существенного влияния на форму листа, но отмечена тенденция к уменьшению длины и ширины листа при внесении 10 доз ПДК этого элемента.

Таблица 1

Действие меди и цинка на ростовые процессы редьки

Форма редьки, сорт Вариант Доза, единиц ПДК Число листьев на 1 растении, шт. Длина наибольшего листа, см Ширина наибольшего листа, см
Листовая редька,

VR-Tv-28

фон 0 9,7 20,3 4,7
медь 1 11,7 21,3 5,2
5 11,3 21,7 5,0
10 13,0 19,0 4,7
НСР0,05 1,3 1,9 1,2
цинк 1 10,3 20,3 5,0
5 11,0 24,3 5,7
10 12,6 20,0 5,3
НСР0,05 1,3 1,9 1,3
Корнеплодная редька,

ТСХА Р

фон 0 6,3 17,0 6,5
медь 1 6,0 19,3 5,5
5 5,7 20,7 5,8
10 6,0 16,3 5,0
НСР0,05 1,2 0,9 1,1
цинк 1 5,3 19,7 6,5
5 5,7 20,3 6,2
10 6,7 20,7 6,7
НСР0,05 1,1 0,9 0,9

Внесение цинка в 1 дозе ПДК существенно не влияло на ростовые процессы листовой редьки. Однако увеличение содержания цинка в субстрате до 5 и 10 доз ПДК существенно влияло на число листьев, оно возрастало на 13% и 30%, соответственно. Пятикратная доза этого элемента приводила к увеличению длины листа с 20,3 см (фон) до 24,3 см (5 ПДК Zn). На ширину листа цинк существенно не влиял. При внесении Zn в 10 дозах ПДК наблюдалась тенденция к уменьшению размеров листа: лист становился короче и ýже.

Медь и цинк в изучаемых дозах не оказывали существенного воздействия на число листьев у корнеплодной редьки, но с увеличением дозы цинка имелась тенденция к росту их количества на одном растении. Эти элементы у корнеплодной редьки достоверно влияли на увеличение длины листа. Так, внесение Cu в дозах 1 и 5 ПДК увеличивали этот показатель на 14% и 22%, соответственно, не оказывая существенного влияния на ширину листа. При дальнейшем увеличении содержания меди в субстрате имелась тенденция к уменьшению длины листа с 17,0 (фон) до 16,3 см (10 ПДК Cu). По ширине листа наблюдалась тенденция к её уменьшению, причём при внесении 10 доз Cu этот показатель был существенно ниже – на 23% по сравнению с фоном.

При внесении в субстрат цинка происходило постепенное существенное увеличение длины листа во всех вариантах, при этом наибольшее значение отмечено в варианте 10 доз ПДК – 20,7 см, что на 22% больше, чем в варианте без внесения элементов (фон). На ширине листа внесение Zn не сказывалось.

В таблице 2 представлены данные по накоплению изучаемых элементов в растениях редьки. Так, внесение меди в возрастающих дозах приводило к увеличению её содержания в растениях листовой и корнеплодной редьки, как в листьях, так и в корнях. Превышение по содержанию меди в варианте 10 доз ПДК у листовой редьки в 3 раза, у корнеплодной в 3,5 раза по сравнению с фоном. Следует отметить, что в надземной части растения Cu накапливалась больше, чем в подземной у обеих форм редьки. Если рассматривать листовую и корнеплодную редьку, то в корнеплодной Cu аккумулировалось больше. При этом превышение в листьях было в 1,2-1,7 раз, а в корнях в 1,1-1,4 раза.

Таблица 2

Накопление тяжёлых металлов в вегетативных органах редьки,

мг/кг сухой массы

Элемент Доза,

единиц ПДК

Листовая редька Корнеплодная редька
Листья Корни Листья Корнеплоды
медь фон 0,110 0,090 0,150 0,090
1 0,115 0,123 0,145 0,137
5 0,200 0,160 0,330 0,223
10 0,333 0,277 0,547 0,293
НСР0,05 0,007 0,010 0,003 0,010
цинк фон 0,143 0 0,255 0,130
1 0,327 0,157 0,340 0,170
5 0,907 0,957 1,077 1,103
10 1,353 0,733 1,087 1,057
НСР0,05 0,030 0,004 0,005 0,004

Внесение Zn в изучаемых дозах сказывалось на его накоплении в листьях листовой и корнеплодной редьки аналогично Cu: с увеличением содержания металла в субстрате возрастала его концентрация в листьях. В варианте 10 доз ПДК по сравнению с фоном аккумуляция цинка в листьях увеличивалась с 0,143 до 1,353 мг/кг сырой массы (листовая редька) и с 0,255 до 1,087 мг/кг сырой массы (корнеплодная редька), что в 9,5 и в 4,3 раза больше, соответственно. В корнях листовой и корнеплодах корнеплодной редьки по вариантам также наблюдалось увеличение содержания Zn в растениях при некотором его снижении в варианте 10 доз ПДК.

Таким образом, медь и цинк в дозах, соответствующих 1 и 5 ПДК, можно рассматривать как микроэлементы, которые стимулируют рост редьки. Медь и цинк выборочно влияют на биометрические показатели листового аппарата редьки. У листовой формы возрастает число листьев на одном растении, а у корнеплодной увеличивается длина листа. Содержание тяжёлых металлов в растениях возрастает при увеличении их концентрации в корнеобитаемой среде.

Список литературы:

  1. Алексеев Ю.В. Тяжёлые металлы в почвах и растениях. Л.: Агропромиздат. Ленинградское отд-ние, 1987. – 142 с.
  2. Зубкова В.М. Особенности накопления и распределения тяжёлых металлов в сельскохозяйственных культурах и влияние удобрений на их поведение в системе почва-растение. Автореф. дис. … докт. биол. наук. М., 2004. – 40 с.
  3. Круг Г. Овощеводство / Пер. с нем. В.И. Леунова. М.: Колос, 2000. – 576 с.
  4. Соколов О.А., Черников В.А. Экологическая безопасность и устойчивое развитие. Книга 1. Атлас распределения тяжёлых металлов в объектах окружающей среды. Пущино, ОНТИ ПНЦ РАН, 1999. – 164 с.
  5. Черных Н.А., Овчаренко М.М. Тяжёлые металлы и радионуклиды в биогеоценозах. М.: Агроконсалт, 2002. – 200 с.
  6. Шеуджен А.Х. Биогеохимия. Майкоп: ГУРИПП «Адыгея», 2003. – 1028 с.
    ВЛИЯНИЕ МЕДИ И ЦИНКА НА РОСТ РЕДЬКИ ПОСЕВНОЙ (Raphanus sativus L.) И ИХ АККУМУЛЯЦИЯ В РАСТЕНИЯХ
    Работа посвящена влиянию разных концентраций меди и цинка в корнеобитаемой среде на ростовые процессы растений редьки. Рассмотрены такие показатели, характеризующие ростовые процессы, как число листьев на 1 растении, длина и ширина наибольшего листа. Приведены данные по содержанию меди и цинка в растениях редьки при разных концентрациях этих элементов в субстрате.
    Written by: Елисеева Ольга Владимировна, Елисеев Александр Федорович
    Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
    Date Published: 01/19/2017
    Edition: ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_28.11.15_11(20)
    Available in: Ebook