Научная статья на тему 'Метод биотестирования как способ оценки влияния тяжелых металлов на растения'

Метод биотестирования как способ оценки влияния тяжелых металлов на растения Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
178
34
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Андриенко Л. Н., Трубина Н. К.

В условиях микрополевых опытов изучено влияние Cd, Ni, Zn на урожайность салата, а также определена их токсичность методом биотестирования.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Андриенко Л. Н., Трубина Н. К.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Bio-testing method used as technique for assessment of heavy metals influence on plants

The influence of Cd, Ni, Zn on the salad crop capac ity is studied under micro field conditions. Its toxicity is found by the bio-testing method.

Текст научной работы на тему «Метод биотестирования как способ оценки влияния тяжелых металлов на растения»

СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК 633/635:546.4 л. Н. АНДРИЕНКО

Н. К. ТРУБИНА

Омский государственный аграрный университет

МЕТОД БИОТЕСТИРОВАНИЯ КАК СПОСОБ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА РАСТЕНИЯ_

В условиях микрополевых опытов изучено влияние Сс1, 1п на урожайность салата, а также определена их токсичность методом биотестирования.

В условиях крайне напряженной экологической ситуации, складывающейся во многих регионах мира, геохимические циклы тяжелых металлов определяются не столько естественным перерас-пре-делением, сколько антропогенной деятельностью. Поэтому в настоящее время неотъемлемой частью комплекса проблем, связанных с охраной природной среды, стало изучение и оценка загрязнения компонентов биосферы тяжелыми металлами. В агро-ландшафтах наиболее распространены: цинк, ртуть, кадмий, никель, хром.

Биотестирование — один из основных методов биологического анализа на организменном и попу ляционном уровнях организации.

Из-за массовости анализов на практике возникает необходимость отыскать золотую середину между массовостью анализов различных объектов как важного фактора обеспечения качества жизни человека и в то же время уменьшить экономические проблемы, связанные с этим, привела к развитию тест-методов. Тест-методы — это экспрессные простые и дешевые приемы обнаружения и определения вещества на месте. При выборе тест-методов приходится соблюдать определенные требования, среди которых возможность фиксировать четкий, воспроизводимый и объективный отклик на воздействие внешних факторов, чувствительность этого отклика на малые содержания загрязнителей и др.

Таблица 1

Влияние последействия тяжелых металлов на урожайность салата (г/сосуд, предшественник - свекла)

Вариант Последействие

1-го года 2-го года 3-го года 4-го года

Контроль 309 304 203 164

Г^Р 40(Фон) 309 324 201 176

Фон + Сс1,„ (0,5 ПДК)' 509 239 184 156

Фон + Сс135 (1 ПДК) 427 357 207 147

Фон + Сс1,, (1,5 ПДК) 413 372 205 143

Фон + Сё,, 341 370 278

Фон+ N1 (0.5ПДК) 350 331 276 161

Фон + N1 (1ПДК) 345 345 231 154

Фон + N¡1, (1.5 ПДК) 425 370 160 133

Фон + N1,, 360 243 288 -

Фон + 2п„, (0.5 ПДК) 317 308 194 155

Фон + 2.п„, 402 325 207

Фон + , (1 ПДК) 340 317 211 151

Фон + 7п1М (1.5 ПДК) 305 328 258 133

НСР вл 30,4 29,8 30,0 19.6

Таблица 2

Влияние последействия тяжелых металлов на урожайность салата |г/сосуд, предшественник - морковь)

Вариант Последействие

1 -го года 2-го юда ! 3-го года 4-го года

Контроль З'О 36? 255 118

Р„(Фон) 270 355 278 120

Фон + 2.14 312 312

Фон -Г Сс1,„ (0,5 ПДК) 295 364 34С 113

Фон + Сс1 ,, (1 ПДК) ' 405 425 303 126

Фон + С(1||й (2 ПДК) 358 360 290 134

Фон + № м (0,5ПДК) 375 325 324 133

Фон + N1 „„ (1ПДК) 317 446 342 136

Фон + №,„ (2 ПДК) 251 365 332 135

Фон + гп14 (0.5 ПДК) 312 343 359 107

Фон + (1 ПДК) 273 318 355 118

Фон + Znt¡ (2 ПДК) 250 348 270 124

НСР„ 26,8 27,0 44,7 16,8

Учитывая вышеперечисленное, нами был выбран метод определения суммарной токсичности растительной продукции биотестированием, апробированный на кафедре аг рохимии МГУ Е.Х. Ремпе и Л.П. Ворониной [1].

Метод биотестирования основан на высокой отзывчивости семян редиса на токсические вещества. Расчет ведется путем учета снижения длины корней проростков семян в растворах препаратов вытяжек из анализируемых образцов (почвы, сока корневой системы и конечной продукции по сравнению с контролем,) выраженное в процентах.

На территории опытного поля ОмГАУ налугово-черноземной почве в 2004 году были заложены микро-полевые опыты по изучению эффекта последействия различных доз кадмия, никеля и цинка на урожайность салата. В качестве объекта исследования был использован кресс-салат, который отвечает основным требованиям к тест-объекту: чувствительностью, быстротой получения информации, простотой культивирования, небольшими размерами, дешевизной и т.д. [2].

Многими проведенными опытами доказано, что все зеленые культуры являются отличными индикаторами на содержание тяжелых металлов в почве. Предшественниками являлись монокультуры свекла столовая и морковь. Нами были проведены исследования по изучению последействия 1-го, 2-го, 3-го и 4-го годов.

Эффект последействия различных доз кадмия, никеля и цинка на урожайность салата (таблица 1, 2) зависит от ряда факторов:

1. От предшественника. Нами установлено, что в первый год последействия более высокая урожайность салата, в среднем 388 г/сосуд, получена в опыте, где предшественником была столовая свекла. Максимальная урожайность салата в опытах, где предшественником была морковь, получена на второй и третий годы последействия. В среднем по опыту она соответственно составила 366 и 325 г/сосуд.

2. От года последействия изучаемых элементов. Нами установлено, что "пик" урожайности салата, в среднем по опыту 388 г/сосуд, отмечен в первый год последействия по предшественнику свекле. В последующем наблюдается планомерное снижение урожайности: второй год последействия — 217 г/сосуд, четвертый — 148 г/сосуд. Максимальный урожай салата был получен на второй год последействия в среднем по опыту 366 г/сосуд, далее урожайность по годам последействия располагалась следующим образом: третий год последействия - 325г\сосуд, первый год - 315г/сосуди четвертый год последействия — 125 г/сосуд, (предшественник морковь).

3. От изучаемого элемента. В первый год последействия наибольшим положительным влиянием на урожайность салата, как по предшественнику свекле, так и моркови, выделялся кадмий. Средняя урожайность при внесении различных его доз соответственно составила 450 и 352 г/сосуд. Во второй и третий годы более высокие урожаи по обоим предшественникам были получены при внесении различных доз никеля и цинка, средняя урожайность составила 370 и 309 г/сосуд соответственно.

Таблица 4

Биотестирование растительной продукции последействия тяжелых металлов на урожай и качество салата

(после свеклы)

Таблица 3

Биотестирование растительной продукции последействия тяжелых металлов на урожай и качество салата

(предшественник - морковь)

Вариант Средняя арифметическая длина проростка, мм Характеристика действия

Последействие Последействие

1 -го года 3-го года 4-го года 1 -го года 3-го года 4-го года

Контроль 0,33 1,75 1,0 - -

Ря)(Фон) 2,2 2.3 4,9 -

Фон + Сс!;,, 0,8 3,95 4,4 Высокотоксично - Мало токсично

Фон + Сс15в 0 1,3 3,1 Чрезвычайно токсично Умеренно токсично Умеренно токсично

Фон + Сс1|1й 0,16 7,0 8,1 Чрезвычайно токсично - -

Фон + № л 4чм -5.4 0,16 1,4 3,3 Чрезвычайно токсично Умеренно токсично Умеренно токсично

Фон + №,„ Ч-.т1 - Г2 (> 5,5 0,6 3,9 - Высокотоксично Умеренно токсично

Фон + N¡„0 4.111 - 2.1 0,16 0.4 4,7 Чрезвычайно токсично Чрезвычайно токсично Мало токсично

Фон + гп|5 4-гч -34.1 0 12,4 1,7 Чрезвычайно токсично - Высокотоксично

Фон + Zn х -ЛИ.В 2,6 2,3 3,3 - - Умеренно токсично

Фон + 1,2 0,75 5,4 Умеренно токсично Высокотоксично

Вариант Средняя арифметическая длина проростка, мм Характеристика действия

Последействие Последействие

1-го года 2-го года 4-го года 1 -го года 2-го года 4-го года

Контроль 2,0 0,17 2,4 - - -

Ы,5Рм(Фон) 0,5 4,6 4,9 - - -

Фон + Сйг, 0,33 0,6 4,1 Умеренно токсично Чрезвычайно токсично -

Фон + САи 4,3 2,75 3,7 - Умеренно токсично -

Фон + С(1|1К 0,16 0,5 2,9 Высокотоксично Чрезвычайно токсично -

Фон + са„ 0 1 - Чрезвычайно токсично Чрезвычайно токсично -

Фон +№54 0 0,17 2,9 Чрезвычайно токсично Чрезвычайно токсично

Фон + N1 0,16 0,33 3,2 Высокотоксично Чрезвычайно токсично -

Фон + N¡23 5,0 0,5 1,3 - Чрезвычайно токсично -

Фон + 0 1,5 - Чрезвычайно токсично Высокотоксично Умеренно токсично

Фон + 2п1Ы 0 0,17 3,1 Чрезвычайно токсично Чрезвычайно токсично -

Фон + гпп. 0 0,67 2,1 Чрезвычайно токсично Чрезвычайно токсично Мало токсично

Фон + гп,« 0,33 2,9 2,2 Умеренно токсично Умеренно токсично Мало токсично

4. От дозы внесения соответствующего элемента. Максимальный урожай в первый год последействия по обоим предшественникам был получен при внесении минимальных и средних доз изучаемых элементов. При внесении высоких доз положитель-

ное влияние их на урожайность салата отмечена на третий-четвертый годы последействия по обоим предшественникам.

Проведенные нами лабораторно-полевые исследования позволили установить, что токсичность

(таблица 3, 4) различных доз кадмия, никеля и цинка зависит от:

1. Предшественника, Анализируя токсичность различных доз кадмия, нами установлено, что она выше в первый год последействия при выращивании салата после моркови и составляет в среднем 78,6% тогда как в опыте, где в качестве предшественника использовалась свекла, этот показатель достигал лишь 38%.

2. Года последействия изучаемых нами элементов. Так, если при выращивании салата после моркови токсичность кадмия в первый год последействия составила 78,6%, то на четвертый год она равнялась 24,6%. аналогичные показатели при выращивании салата после свеклы соответственно были равны 38 и 0%.

3. Используемого элемента. Изучаемые нами элементы по степени токсичности, на примере четвертого года последействия, можно расположить в следующий ряд: 2п > N1 > С<± Возможно, такая последовательность элемен тов в ряду объясняется донами их внесения, которые изменялись от 41,4 до 166 по цинку, никелю - от 5.4 до 23 я кадмию -от 2,9 до 17 кг/га действующего вещества.

4. Дозы внесения олемеита. С увеличением дозы внесении, как кадмия так и никеля, токсичность их возрастает.

Актуальность темы нашего исследования не аы-

^-лвиетсомнения; поскольку :к:грязн«;пие л.+ч. ■\Ь7':И может 1-.;\у ,;;у'Л:!,.....

пригодной для производства доброкачественной сельскохозяйственной продукции. Необходимы контроль за их содержанием, концентрированием в окружающей среде и исследования по изучению закономерности трансформации тяжелых металлов в системе почва — растение.

Результаты исследований могут применяться в сельскохозяйственном производстве при выращивании с/х култур, в учебном процессе, при проведении научных ^следований и природоохранных мероприятий.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Ь.гёлиографичЁский ::писок

1 Агрохнмичкский практикум. Под редакцией академика РЛСХН Минаева В.Г. Изд-во Мен капского универсч-им..», '¿001 1\

2. И.А. Побренко, О.П. Баженова. Е.Г. Бобрсько. Киоиндккацияк бкотестнрм&кие Е исследс к;: ил:: ^осисгс:.;: Учеб. пособи? - Омск: Ипд-по О-'Глу. 200-:. ;

АНДРКРНКО Лидия Нкколйлкйв, агсистент кафедры почвоведения.

ТРУБИНА. НадеждаКонстантиновна,к. с-х н.доцсит

кафедры агрохимии.

Дл посту плен)!« стать»! в ■■■ •.. ... • • .. 0?. О V ® Лмдрченко Л.Н.. 4>у6каа И. К.

улкяде+имююмжзия Ю. И. ЕРМОХИН !

Н. М. НЕВЕНЧАННАЯ ;

Омский государственный аграрный университет

ВЛИЯНИЕ ТОРФО-ПОМЕТНОЙ ТАБЛЕТКИ НА РОСТ, РАЗВИТИЕ, ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РАССАДЫ И УРОЖАЙНОСТЬ БАКЛАЖАНОВ_

На основе многолетних исследований были разработаны органо-минеральные таблетки, имеющие высокую эффективность при выращивании рассады и получении урожайности овощных культур.

В Западной Сибири природные условия не позволяют выращивать некоторые овощные культуры До полного их созревания (томаты, перец, баклажаны). в связи с этим необходимо широкое использование рассадного метода их производства. Получение высококачественной рассады — важнейшая задача при возделывании овощей. На решение этой задачи направлено изобретение Ю.И. Ермохи-на (патент № 2138944, 1998г.) в виде прессованной таблетки весом 100 г, предназначенное для выра-

щивания рассады сельскохозяйственных и цветочных культур, а также в качестве органического удобрения при основной заправке грунтов на приусадебных участках и в теплицах. Однако для условий Сибири не разработаны индивидуальные питательные смеси для конкретных овощных культур, что сказывается на получении здоровой, в том числе и с химической точки зрения, рассады.

В связи с этим в задачи наших исследований входило:

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.