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

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 рН_KCl 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 рН_KCl > 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
	НСР_0,05		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
	НСР_0,05		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
	НСР_0,05		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
	НСР_0,05		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
Элемент	Доза, единиц ПДК	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
НСР_0,05		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
НСР_0,05		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:

Алексеев Ю.В. Тяжёлые металлы в почвах и растениях. Л.: Агропромиздат. Ленинградское отд-ние, 1987. – 142 с.
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.
Круг Г. Овощеводство / Пер. с нем. В.И. Леунова. М.: Колос, 2000. – 576 с.
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.
Черных Н.А., Овчаренко М.М. Тяжёлые металлы и радионуклиды в биогеоценозах. М.: Агроконсалт, 2002. – 200 с.
Шеуджен А.Х. Биогеохимия. Майкоп: ГУРИПП «Адыгея», 2003. – 1028 с.[schema type=»book» name=»ВЛИЯНИЕ МЕДИ И ЦИНКА НА РОСТ РЕДЬКИ ПОСЕВНОЙ (Raphanus sativus L.) И ИХ АККУМУЛЯЦИЯ В РАСТЕНИЯХ» description=»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.» author=»Елисеева Ольга Владимировна, Елисеев Александр Федорович» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-01-19″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_28.11.15_11(20)» ebook=»yes» ]

euroasia

Похожие записи