CC BY
36
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.
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:
