Научная статья на тему 'Накопление и взаимное влияние микроэлементов в корнеплодах петрушки (Petroselinum crispum N. )'

Накопление и взаимное влияние микроэлементов в корнеплодах петрушки (Petroselinum crispum N. ) Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
125
51
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МИКРОЭЛЕМЕНТЫ / НАКОПЛЕНИЕ / ВЗАИМОВЛИЯНИЕ / ТОПИНАМБУР / ПЕТРУШКА / MICROELEMENTS / ACCUMULATION / INTERFERENCE / EARTH APPLE / PARSLEY

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Нестеренко О. В.

Изучены особенности кумулятивной активности корнеплодов петрушки (Реtroselinum crispum N.) в отношении ионов кобальта, йода и селена, а также их взаимовлияние в условиях дополнительного внесения в почву солей этих микроэлементов. Выявлено, что кобальт в корнеплодах петрушки является синергистом по отношению к селену и антагонистом по отношению к йоду, йод синергистом по отношению к селену и антагонистом по отношению к кобальту, селен синергистом по отношению к кобальту и йоду.

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

ACCUMULATION AND INTERFERENCE OF MICROELEMENTS IN PARSLEY ROOT (PETROSELINUM CRISPUM N.)

Peculiarities of cumulative activity of parsley root (Retroselinum crispum N.) concerning ions of cobalt, iodine and selenium, and also their interference in the conditions of additional introduction of these microelements salts into soil are researched. It is revealed that cobalt in parsley root is the synergist in relation to selenium and the antagonist in relation to iodine, iodine is the synergist in relation to selenium and the antagonist in relation to cobalt; selenium is the synergist in relation to cobalt and iodine.

Текст научной работы на тему «Накопление и взаимное влияние микроэлементов в корнеплодах петрушки (Petroselinum crispum N. )»

Во всех случаях растения обильно цвели и плодоносили и обычно отличались мощным ростом. Словом, в настоящее время наблюдается тенденция расселения данного вида по территории г. Балашова, что в ближайшие годы может вызвать его массовое распространение и большой хозяйственный ущерб.

Таким образом, флора г. Балашова отличается значительным разнообразием, в её состав входят представители степных, луговых, лесных растений. Особо велико количество представителей рудеральной и луговой флоры. При этом флора г. Балашова содержит значительно большее количество видов, родов и семейств, чем синантропная флора. В связи с нарушениями растительных сообществ и почв происходит интенсивное распространение сорных растений, значительная часть из которых являются адвентивными видами. Это связано с грузопотоками различного вида транспорта, а также культивированием растений. Адвентивная фракция составляет более четверти (28,7%). Процесс обогащения флоры адвентивными видами ведёт к аридизации и терофитизации флоры.

Литература

1. Агафонов, В.А. Адвентивный компонент флоры антропогенно-трансформированных фитоценозов г. Воронежа и его окрестностей / В.А. Агафонов, Л.Н. Абрамова // Геоботаника XXI века: мат-лы Все-рос. науч. конф. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1999. - С. 158-161.

2. Березуцкий, М.А. Антропогенная трансформация флоры / М.А. Березуцкий // Ботан. журн. - СПб.: Наука, 1999. - Т. 84. - №6. - С. 8-19.

3. Борисова, Е.А. Характеристика адвентивного компонента флоры города Иванова / Е.А. Борисова // Проблемы изучения адвентивной и синантропной флоры в регионах СНГ: мат-лы науч. конф. / под ред. B.C. Новикова, А.В. Щербакова. - М.: Изд-во МГУ; Тула: Гриф и К, 2003. - С. 22-24.

4. Григорьевская, А.Я. Флора города Воронежа / А.Я. Григорьевская. - Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 2000. - 200 с.

5. Адвентивная флора Воронежской области: Исторический, биогеографический, экологический аспекты: моногр. / А.Я. Григорьевская, Е.А. Стародубцева [и др.]. - Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 2004.

- 320 с.

6. Ильминских, Н.Г. Специфика городской флоры и ее место в системе других флор / Н.Г. Ильминских, В.М. Шмидт // Актуальные проблемы сравнительного изучения флор. - СПб., 1994. - С. 261-269.

7. Инфантов, А.А. Синантропная флора малого города // Современные проблемы науки, образования и производства: мат-лы Всерос. науч.-практ. конф. - Н. Новгород: НФ УРАО, 2008. - 280 с.

8. Матвеев, Н.М. Биоэкологический анализ флоры и растительности (на примере лесостепной и степной полосы) / Н.М. Матвеев. - Самара, 2006. - 311с.

9. Панин, А.В. Анализ флоры города Саратова / А.В. Панин, М.А. Березуцкий // Ботан. журн. - СПб.: Наука, 2007. - Т.92. - №8. - С. 1144-1154.

10. Перечень вредителей, возбудителей болезней растений, сорняков, имеющих карантинное значение для Российской Федерации / МСХ. - М., 2003.

11. Полуянов, А.В. Адвентивный компонент во флоре города Курска / А.В. Полуянов // Проблемы изучения адвентивной и синантропной флоры в регионах СНГ: мат-лы науч. конф. / под ред. В.С. Новикова, А.В. Щербакова. - М.: Изд-во МГУ; Тула: Гриф и К, 2003. - С. 81-82.

12. Раков, Н.С. Флора города Ульяновска и его окрестностей / Н.С. Раков. - Ульяновск, 2003. - 216 с.

13. Хмелев, К.Ф. Состояние и тенденции развития флоры и антропогенно-трансформированных экосистем / К.Ф. Хмелев, М.А. Березуцкий // Журн. общей биологии. - 2001. - Т. 62. - № 4 . - С. 339-351.

---------------------

УДК 581.192.8+581.5 О.В. Нестеренко

НАКОПЛЕНИЕ И ВЗАИМНОЕ ВЛИЯНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В КОРНЕПЛОДАХ ПЕТРУШКИ (PETROSELINUM CRISPUM N.)

Изучены особенности кумулятивной активности корнеплодов петрушки (РеЬго^еНпит crispum N.) в отношении ионов кобальта, йода и селена, а также их взаимовлияние в условиях дополнительного внесения в почву солей этих микроэлементов. Выявлено, что кобальт в корнеплодах петрушки является синергистом по отношению к селену и антагонистом по отношению к йоду, йод - синергистом по от-

ношению к селену и антагонистом по отношению к кобальту, селен - синергистом по отношению к кобальту и йоду.

Ключевые слова: микроэлементы, накопление, взаимовлияние, топинамбур, петрушка.

O.V. Nesterenko ACCUMULATION AND INTERFERENCE OF MICROELEMENTS IN PARSLEY ROOT (PETROSELINUM CRISPUM N.)

Peculiarities of cumulative activity of parsley root (Retroselinum crispum N.) concerning ions of cobalt, iodine and selenium, and also their interference in the conditions of additional introduction of these microelements salts into soil are researched. It is revealed that cobalt in parsley root is the synergist in relation to selenium and the antagonist in relation to iodine, iodine is the synergist in relation to selenium and the antagonist in relation to cobalt; selenium is the synergist in relation to cobalt and iodine.

Key words: microelements, accumulation, interference, earth apple, parsley.

Рацион современного человека дефицитен практически по всем эссенциальным факторам питания. Особую опасность представляет недостаток микронутриентов, в частности, микроэлементов. Известно, что дефицит наиболее важных микроэлементов в питании резко увеличивает риск возникновения экологически обусловленных заболеваний [7; 11-12]. Масштабы проблемы весьма широки и актуальны для многих городов России, в том числе и для г. Красноярска, который расположен в геоэндемичной провинции по ряду микроэлементов, прежде всего по селену, йоду и кобальту, а по количеству техногенных выбросов на душу населения входит в первую десятку максимально загрязненных городов России [1-2; 4; 8 ]. В связи с этим в настоящее время для решения проблемы кобальтовой, йодной и селеновой недостаточности весьма важным является потребление в повседневном рационе продуктов растительного происхождения, обогащенных этими микроэлементами, что особенно актуально в сложившейся экологической обстановке [6; 9]. Одним из таких продуктов является петрушка корневая (Ре^еУпит crispum N.). Корнеплоды петрушки имеют своеобразный комплекс биологически активных веществ и представляют интерес как диетические и лечебнопрофилактические продукты питания [3].

Целью настоящего исследования было изучение особенностей кумулятивной активности корнеплодов петрушки в отношении ионов кобальта, йода и селена, а также взаимовлияние этих микроэлементов.

Объектом исследований служили корнеплоды петрушки (сорт Сахарная). Место проведения исследований - опытное поле в Емельяновском районе Красноярского края (56о04' с.ш., 92045' в.д.). Почвы серые лесные, слегка оподзоленные, окультуренные.

Климатические особенности территории определяются расположением района в центре Азии и удаленностью от морей и океанов, с чем связана основная черта климата региона - резкая континентальность, возрастающая с запада на восток. Континентальность выражена большой годовой (+38°С по средним месячным значениям) и суточной (+12 - +14°С) амплитудой колебаний температуры воздуха. Сумма активных температур за период с температурой выше +10 0С - 1800-1900°. Холодный период длится с октября по апрель, теплый - с мая по сентябрь. Продолжительность безморозного периода - 100-120 дней. Первые осенние заморозки наблюдаются в середине сентября. Лето в районе начинается в третьей декаде мая. Самым жарким месяцем является июль. В июле в среднем в течение 26 дней средняя суточная температура выше +15 °С, их них в течение 10 дней - выше +20 °С. В отдельные летние дни температура воздуха над территорией может превышать +35 °С. За теплый период года выпадает от 250 до 350 мм осадков. Годовое количество осадков колеблется от 500 до 600 мм. Средняя месячная относительная влажность воздуха в летние месяцы составляет 80% [5].

Растения петрушки выращивали на делянках площадью 2 м2 с густотой посадки 20*6 см. Главное внимание при посеве уделяли равномерному посеву семян на одинаковую глубину, чтобы обеспечить растениям одновременность всходов и одинаковость условий для развития [3; 10].

В процессе эксперимента было заложено десять участков (далее варианты) с посадками петрушки. Варианты с 1-го по 9-й обрабатывались водными растворами разной концентрации солей микроэлементов кобальта, йода и селена по следующей схеме: вариант 1-й - 0,01%-й СоС12; вариант 2-й - 0,1%-й СоС12; вариант 3-й - 1,0%-й СоС12; вариант 4-й - 0,01%-й К1; вариант 5-й - 0,1%-й К1; вариант 6-й - 1,0%-й К1; вари-

ант 7-й - 0,01%-й Ма2Эе04; вариант 8-й - 0,1%-й Ма2Эе04; вариант 9-й - 1,0%-й Ма2Эе04. Участок 10-й поливали дистиллированной водой и использовали в качестве контроля.

Обработка участков проводилась в день посева семян путем увлажнения почвы. Далее почву рыхлили для равномерного распределения минеральных веществ и дополнительно обрабатывали большим количеством воды с целью повышения интенсивности впитывания препарата в почву и снижения потерь элементов на образование летучих соединений.

Посев осуществляли в последней декаде мая каждого года эксперимента, урожай убирали в последней декаде сентября. В среднем на каждом участке вырастало 150-160 растений. Для эксперимента использовали корнеплоды петрушки. Каждый анализ проводили в десяти повторностях.

Содержание кобальта и селена определяли методом атомной абсорбции, количество йода - методом инверсионной вольтамперометрии [13]. Данные представлены в таблице.

Накопление микроэлементов в корнеплодах петрушки, мг/кг

Вариант Кобальт Йод Селен

0,01%-й СоС12 (1) 0,31±0,005 0,35±0,007 0,16±0,003

0,1%-й СоС12 (2) 3,03±0,050 0,31±0,005 0,23±0,003

1,0%-й СоС12 (3) 28,10±0,500 0,28±0,005 0,36±0,006

0,01%-й КІ (4) 0,15±0,003 0,58±0,010 0,41±0,008

0,1%-й КІ (5) 0,12±0,002 0,72±0,010 0,91±0,020

1,0%-й КІ (6) 0,09±0,020 1,13±0,020 1,12±0,020

0,01%-й Na 2SеО4 (7) 0,21±0,003 0,46±0,008 0,42±0,008

0,1%-й Na 2SеО4 (8) 0,34±0,006 0,53±0,010 1,38±0,030

1,0%-й Na 2SеО4 (9) 0,53±0,010 0,75±0,010 5,91±0,100

Контроль - вода (10) 0,17±0,003 0,39±0,007 0,13±0,002

Найдено, что обработка растений водными растворами хлористого кобальта 0,01, 0,1 и 1,0%-й концентрации повышала уровень кобальта в корнеплодах исследуемых растений в 1,82, 17,82 и 165,29 раза соответственно относительно контроля. Максимальный эффект достигнут при обработке опытного участка 1,0%-м раствором хлористого кобальта. Минимальный эффект достигнут при обработке опытного участка

0,01%-м раствором хлористого кобальта.

Выявлено, что кобальт является антагонистом в процессах аккумуляции по отношению к йоду. Причем 1,0%-я концентрация раствора хлористого кобальта проявила больший антагонистический эффект, уменьшив количество йода в 0,71 раза по сравнению с контролем.

По отношению к ионам селена действие кобальта было синергическим. Обработка растений 0,01, 0,1 и 1,0%-м раствором хлористого кобальта статистически достоверно увеличила содержание селена в 1,23,

1,76 и 2,77 раза соответственно относительно контроля.

Сопоставляя относительное содержание йода в исследуемых растениях, выращенных под влиянием разных концентраций йодистого калия, наиболее высокое статистически достоверное содержание этого биоэлемента отмечено в варианте при обработке участка 1%-м раствором. Наименьшее содержание этого биоэлемента отмечено в варианте при обработке участка 0,01%-м раствором. По сравнению с контролем концентрации йода увеличились: в четвертом варианте - в 1,49 раза; в пятом - в 1,85; в шестом - в 2,88 раза.

Результаты изучения влияния растворов йодистого калия на содержание кобальта в клубнеплодах растений показали, что статистически достоверно наблюдалось уменьшение элемента. Причем 1,0%-я концентрация проявила больший ингибирующий эффект.

Все концентрации йодистого калия проявили синергический эффект в процессах аккумуляции селена. Зарегистрировано статистически достоверное максимальное влияние 1%-го раствора, минимальное -

0.01.-го. По сравнению с контролем количество селена в опыте с 0,01%-й концентрацией йодистого калия увеличилось в 3,15 раза, с 0,1%-й - в 7,0, с 1,0%-й - в 8,62 раза.

Все концентрации используемых растворов селената натрия оказали положительный эффект на накопление исследуемых биоэлементов.

Статистически достоверно максимальный эффект достигнут при обработке опытных участков 1,0%-м раствором. Минимальный эффект достигнут при обработке опытных участков 0,01%-м раствором селената натрия.

Обработка растений селенатом натрия по сравнению с контролем статистически достоверно увеличила в седьмом варианте содержание селена в 3,23 раза, в восьмом - в 10,62, в девятом - в 45,46 раза.

Обработка растений селенатом натрия по сравнению с контролем статистически достоверно увеличила содержание кобальта в седьмом варианте в 1,24 раза, в восьмом - в 2,00, в девятом - в 3,12 раза.

Обработка растений селенатом натрия по сравнению с контролем статистически достоверно увеличила содержание йода в седьмом варианте в 1,2 раза, в восьмом - в 1,18, в девятом - в 1,92 раза.

Таким образом, обработка петрушки хлористым кобальтом, йодистым калием и селенатом натрия статистически достоверно способствует обогащению корнеплодов кобальтом, йодом и селеном, при этом отмечается прямая зависимость между используемыми концентрациями растворов солей микроэлементов и их накоплением в растениях.

Выявлено, что кобальт в корнеплодах петрушки является синергистом по отношению к селену и антагонистом по отношению к йоду. Йод является синергистом по отношению к селену и антагонистом по отношению к кобальту. Селен является синергистом по отношению к кобальту и йоду.

Литература

1. Абрамов, Н.Т. Экологическое состояние, экологический риск и чрезвычайные ситуации на территории Красноярского края / Н.Т. Абрамов // Экологическое состояние и природоохранные проблемы Красноярского края. - Красноярск,1995. - С. 32-40.

2. Артюхова, С.И. Распространение йодцефицитных заболеваний в России и пути преодоления дефицита йода в питании населения / С.И. Артюхова, Е.М. Буданова, Е.А. Молибога // Федеральный и региональный аспекты государственной политики в области здорового питания: тез. междунар. симпоз.

- Кемерово, 2002. - С. 15-17.

3. Биггс, Т.С. Овощные культуры / Т.С. Биггс. - М.: Мир, 1986. - 200 с.

4. Вронский, В.А. Экология и здоровье населения промышленных городов / В.А. Вронский, И.Н. Салама-ха // Экология человека. - 2001. - №3. - С. 12-15.

5. Герасимова, А.О. Справочник по климату СССР. Красноярский край и Тувинская АССР. Температура воздуха и почв / А.О. Герасимова. - Л.: Гидрометеоиздат, 1967. - 504 с.

6. Гэрасимов, Г.А Йоддефицитные заболевания в России. Простое решение сложной проблемы / Г.А. Герасимов, В.В. Фадеев, Н.Ю. Свириденко. - М.: Адамантъ, 2002. - 168 с.

7. Ермаков, В.В. Биологическое значение селена / В.В. Ермаков, В.В. Ковальская. - М.: Наука, 1974. -300 с.

8. Ерышова, О.В. Микроэлементы в почвах Красноярского края / О.В. Ерышова, Ю.П. Танделов // Агрохимическая служба. - 2004. - №2. - С.19-22.

9. Кабатта-Пендиас, А. Микроэлементы в почвах и растениях / А. Кабатта-Пендиас, Х. Пендиас. - М.: Госагропром, 1989. - 128 с.

10. Кононков, Л. Ф. Приусадебное овощеводство / Л.Ф. Кононков, Ю.Л. Гутов. - М.: Колос, 1992. - 206 с.

11. Селен в медицине и экологии / Н.А. Голубкина, А.В. Скальный, Я.А. Соколов [и др.]. - М.: Изд-во КМК, 2002. - 136 с.

12. Тутельян, В.А. Микронутриенты в питании здорового и больного человека / В.А. Тутельян, В.Б. Спи-ричев, Б.П. Суханов. - М.: Колос, 2002. - 423 с.

13. Хавезов, И. Атомно-абсорбционный анализ / И. Хавезов, Д. Цалев. - Л.: Химия, 1983. - 144 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.