CC BY
28
УДК 631.811.98 : 581.192
*Баранов В.1., *Безносюк С.В., **Гавриляк М.Я., ***Закалик Г.М., *Фецко З.М. ®
*Льв1вський нацюнальний утверситет ¡мет 1вана Франка, кафедра ф1зюлогп та екологп рослин, вул. Грушевського, 4, Львгв 79005, Украта, e-mail:
biofrafranko. lviv. ua
**Льв1вська комерцшна академ1я. вул.Самчука 9, Львгв, 79005, Украта, e-mail: academyalac.lviv.ua http://www.lac.lviv.ua * * *Льв1вський тститут МАУП. кафедра психологию Львгв. вул.Мазепи 29
ОКСИДАТИВН1 ПОКАЗНИКИ ТА ВМ1СТ ЕЛЕМЕНТ1В У ПРОРОСТКАХ Р1ПАКУ ПРИ ВИКОРИСТАНН1 КАПСУЛЬОВАНИХ ДОБРИВ НА ГРУНТАХ ПОРОДНОГО В1ДВАЛУ
Визначено вплив традицшних i капсульованих добрив на величиниу оксидативних показниюв i вмкт елементiв у проростках ртаку за росту на субстратах породного вудвалу вугыьних шахт. Показано, що зменшена вдвое доза капсульованих добрив не поступаеться за ефективтстю дп повтй дозi традицшних добрив, що вказуе на доцыьтсть гх використання у специфiчних умовах породних вiдвалiв.
Ключовi слова: породний вiдвал, ртак, вмкт мтеральних елементiв, пероксидаза, перекис водню, перекисне окислення лiпiдiв
Техногенш ландшафти слщ розглядати як складну бюкосну систему. Вони утворюються у мкцях видобутку корисних копалин, складаються i3 розсипчастих порщ, стають осередками поширення хворiб i шкщниюв сшьськогосподарських культур, значно попршують еколопчш умови оточуючого середовища i тому потребують невщкладно1 рекультиваци [9,10].
Грунтовi умови породних вщв^в вугшьних шахт е несприятливими для росту рослин внаслщок високо1 кислотностi, вмiсту важких мет^в, високо1 температури. У грунт вiдвалiв - чорна порода (неперегорша) i червона порода (перегорiла)- практично вщсутня органiка i дуже мала кшьккть поживних мiнеральних елементiв. Вщповщно до Державних правил [8], при рекультиваци вiдвалiв необхiдно вносити добрива, але ситуацiя ускладнюеться крутизною схилiв вiдвалiв, на яких використання традицшних добрив е недоцшьним внаслiдок 1х вимивання опадами. Виходом з ще1 ситуацiï, е використання капсульованих добрив з поступовим вившьненням елементiв живлення.
Враховуючи те, що широке застосування капсульованих добрив для потреб сшьського господарства е обмеженим через ïx вищу вартiсть у порiвняннi з традицiйними, усунути цей негативний важшь, на нашу думку, можливо шляхом застосування для плiвкоутворюючоï композицiï вiдxодiв паперово-целюлозного виробництва (лташу) як зв'язуючого компоненту та
® Баранов В.1., Безносюк С.В., Гавриляк М.Я., Закалик Г.М., Фецко З.М., 2010
150
природних дисперсних сорбента (бентошт, глаукошт, цеол^), яю застосовуються як модифiкатори грунтового середовища [6]. За результатами дослщжень проведено капсулювання гранул нiтроамофоски, яку використано для вивчення можливост пiдживлення рослин при ф^орекультиваци порiд вiдвалiв шахт Червоноградського гiрничопромислового району[4,5]..
Матер1ал 1 методи.
В ролi об'екта дослiджень використовували 30-добовi проростки рiпаку, якi росли на чорному i червоному субстратах породного вщвалу з додаванням добрив - традицшно! нiтроамофоски (НАФ) - 2 г/кг грунту i капсульовано! нiтроамофоски (КАПС) - 1 г/кг грунту. В якост контролю слугували проростки, що росли на торф1 Вмiст фосфору визначали за методом Лоурь Лопеса [11], вмiст нпратав за Починком [7], вмiст амiаку за допомогою реактива Несслера [7]. Актившсть пероксидази визначали за Бояркшим [3], вмiст пероксиду водню за [12], величину перекисного окиснення лшвдв за методом [13 ].
Результати дослщження.
Як виявилось в результатi дослiджень активнiсть пероксидази була на рiвнi контролю за росту на чорнш породi i збiльшувалась на червонiй породi, перекисне окиснення i вмiст перекису водню зменшувались на обох породах, причому бшьше на червонiй , шж на чорнiй породi.
Таблиця 1
Оксндатнвш показники стресу за дн капсульовано!' i традиц1йно1 штроамофоски в проростках ршаку за росту на pi3HHx типах грунив ___породного вiдвалу___
Торф Червона порода Червона +КАПС Червона +НАФ Чорна порода Чорна + КАПС Чорна + НАФ
Актившсть пероксидази (у.о окиснення бензидину)
0,094 0,154 0,181 0,164 0,102 0,115 0,106
BMiCT перекису водню (мкг/мл)
0,067 0,060 0,034 | 0,049 0,064 0,057 0,064
Перекисне окиснення ттдав (кшьшсть МДА, мМ/г сиро! маси)
0,019 0,008 0,004 0,003 0,012 0,007 0,006
0,35 т
-0,05 J 1 2 3
■ Контроль □ NAF ЕЭ CAPS
Рис. 1,2. Вплив тpаднцiйннx(НАФ) i капсульованих(КАПС) добрив на вмiст фосфору та штра^в в 30 добових проростках ршаку за росту на
I Контроль □ NAF ¡S3 CAPS
8
4
2
3
151
торфi та субстратах породного ввдвалу ( 1-торф; 2-червона порода; 3-чорна
порода)
За ди традицшно1 i капсульовано1 нiтроамофоски практично Bci показники оксидативного стресу знижувались, порiвнюючи з контролем i тими, що росли на породах або лишались на piBrn контролю, що говорить про зниження величини стресово! напруги.
0,007 ТЕ 0,006 * 0,005 .Ц 0,004
1 0,003
о 0,002 ¿j 0,001 0
1 2 3
■ Контроле NAF EH CAPS
Рис. 3. Вплив традицшних(НАФ) i капсульованих(КАПС) добрив на вмкт ам1аку в 30 добових проростках ршаку за росту на торфi та субстратах породного ввдвалу ( 1-торф; 2-червона порода; 3-чорна порода).
Слщ вiдмiтити, що змши величин оксидативних показникiв за ди капсульованих добрив були бiльш значними, шж за ди традицiйних, що вказуе на кращу нейтралiзацiю ди стресових умов грунту порiд за ди капсульованих добрив.
При визначеннi вмкту мiнеральних елементiв у проростках за ди добрив було виявленi змши у !х вмiстi, порiвнюючи з контрольними. Вмют неорганiчного фосфору зростав за ди НАФ i знижувався за ди КАПС, що вказуе вочевидь на швидше включення фосфору у оргашчш сполуки за ди капсульованого добрива. Вмiст нiтратiв навпаки знижувався за ди НАФ i зростав за ди КАПС на обох породах, однак слщ вщм^ити, що на червонш вмiст штратв був майже на рiвнi контролю за ди НАФ i вищим за контроль за ди КАПС, тодi як на чорнiй породi вмiст нiтратiв за Aii обох добрив був нищим за контроль. Вмют амiаку в проростках на чорнш породi за ди обох добрив був меншим за контроль, а на червонш знижувався за ди НАФ i зростав за ди КАПС. Таким чином на червонш породi спостерiгаеться зза ди добрив нормалiзацiя ходу метаболiзму, причому кращi показники вiдмiченi за ди КАПС, порiвнюючи з НАФ. На чорнш породi спостерiгаеться зниження вмкту i нiтратiв i амiаку за ди обох добрив, що говорить про попршення поглинання нiтратiв, зниження активност !х редукци до амiаку, тобто про певнi порушення метаболiзму, що може бути наслiдком i бшьшо1 кислотностi i бiльшого вмкту важких металiв i сiрки у цш породi [1,2]. Порiвнюючи з показниками оксидативного стресу можна говорити про певш адаптивш змiни за ди добрив, так пiдвищення активност пероксидази (бiльше за Aii КАПС шж НАФ) приводить i до зменшення вмiсту пероксиду водню з одночасним зниженням перекисного окиснення лшдав, що приводить одночасно i до змш вмiсту
152
мшеральних елемента. Звщси витжае, що використання капсульованих добрив мае позитивний вплив на метабол1зм рослин, е вигщним з точки зору пролонгованого вившьнення елемента з добрив, та стае економ1чно ефективним, оскшьки, при зниженш вдв1ч1 дози капсульованих добрив, !х соб1варт1сть наближаеться до соб1вартост1 традицшного добрива.
Л^ература
1.Баранов В.1. Еколопчний опис породного вщвалу вугшьних шахт ЦЗФ ЗАТ „ Льв1всистеменерго" як об'екта для озеленення. Вкник Львiвського
унiверситету, Сер. бюл. 2008; Вип.46: 172-178.
2.Баранов В.1., Книш 1.Б. Х1м1ко-м1нералог1чний склад порщ вщвалу вугшьних шахт ЦЗФ "Льв1всистеменерго" та !х вплив на проростання насшня. В кн.: Промислова боташка: стан та перспективи розвитку. Матер1али V м1жнар. наук. конф. Донецьк: 2007 р. 36.
3.Срмаков А.И. и др. Методы биохимического исследования растений. -Ленинград, 1972; С.47-48.
4.Квесидадзе Г.И., Хатисашвили Г.А., Евстигнеева З.Г. Метаболизм антропогенных токсикантов у высших растениях /Под ред. В.О. Попова. - М.: Наука, 2005. -199 с.
5.Кордюм Е.Л., Сытник К.М., Бараненко В.В. и др. Клеточные механизмы адаптации растений. - К.: Наукова думка, 2003. - 278 с.
6.Нагурський О.А., Гавриляк М.Я., Мальований М.С. Визначення проникност оболонок на основ! композицп природний сорбент-л1гнш /Еколопчна безпека: Кременчуцьк, 2008., № 1. - С.71-76.
7.Починок Х.Н. Методы биохимического анализа растений. К.: Наукова думка.- 1976, 334 с.
8.Правила проведення бюлопчно! рекультиваци породних в1двал1в вугшьних шахт Укра!ни. Видання офщшне. К.: Мшвуглепром Укра!ни. 2007. - 30 с.
9.Прасад М.Н. Практическое использование растений для восстановления экосистем, загрязненных металлами // Физиол. раст.-2003,-Т.50.-№5.-С.764-780.
10/ Сургай Н.С.. Буслик В.Н. Рекультивация породных отвалов закрывающихся шахт Львовско-Волынского угольного басейна. Уголь Украины, 2000. N6.27-29.
11.Узбек 1.Х., Галаган Т.1. Едафотопи техногенних ландшафта як бюкосш системи // Грунтознавство, 2008. Т.№1-2.
12.Чернавина И.А. и др. Большой практикум по физиологии растений.. М.: Вкшая школа.- 1978. С.119-120.
13.Di Toppi L., Lambardi M., Pazzagli L. et al. Response to cadmium in carrot in vitro plants and cell suspension cultures // Plant Science.-1999.-Vol.137.-P. 119-129.
14.Heath R.L., Packer L. Photoperoxidation in isolated chloroplasts. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation// Arch. Biochem. Biophys. - 1968. -N25.-P.189-198.
Summary
The article is devoted to the investion of the influence of the packed fertilization for the changes of the plant metabolism on the authropogenic disorder soil.
Стаття надшшла до редакцИ 19.04.2010
153
