CC BY
124
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №5/2015 ISSN 2410-6070
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 581.19
Р.С. Зарипова
к.б.н., доцент П.А. Кузьмин
к.с.-х.н., доцент Историко-географический факультет Набережночелнинский институт социально-педагогических технологий и ресурсов, г. Набережные
Челны, Российская Федерация
ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННОГО СТРЕССА НА ДИНАМИКУ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ
В РАСТЕНИЯХ
Аннотация.
В адаптивных реакциях участвуют различные вторичные метаболиты, в том числе низкомолекулярной природы, такие как аскорбиновая кислота, которая является важными показателями благополучия произрастания растений. Повышение степени техногенной нагрузки приводит к возрастанию содержания аскорбиновой кислоты в насаждениях СЗЗ промышленных предприятий и магистральных насаждениях на начальных этапах активной вегетации.
Ключевые слова
Древесные растения, техногенная среда, антиоксидантная система, аскорбиновая кислота, танины.
В адаптивных реакциях участвуют различные вторичные метаболиты, в том числе низкомолекулярной природы, которые являются важными показателями благополучия произрастания растений. Одним из таких метаболитов является аскорбиновая кислота, количество которой изменяется в течении вегетации под действием техногенного стресса. Она принимает участие во многих процессах жизнедеятельности растений: рост, цветение, вегетативной и репродуктивной дифференциации, в водном обмене, регуляции ферментативной активности, стимуляции реакций метаболизма, связанных с обменом нуклеиновых веществ и синтезом белка, в защитных реакциях растений [7, с. 120; 2, с. 153 - 157; 3, с. 20 - 26; 8, Р. 1866 - 1875; 9, P. 253-258].
Исходя из этого, мы поставили перед собой цель изучить особенности динамики содержания в листьях древесных растений аскорбиновой кислоты в условиях антропогенного стресса.
Исследования проведены в г. Набережные Челны. Комплексный индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) показывает очень высокое загрязнение (ИЗА=15,3) и превышение уровня предельно допустимой концентрации по бенз(а)пирену, формальдегиду, фенолам и оксидам углерода и азота [1, с. 700; 4, с. 429].
Объект исследования древесные растения: аборигенные виды - клён остролистный (Acer platanoides L), липа мелколистная (Tilia cordata Mill.) и береза повислая (Betulapendula Roth).
Изучаемые виды произрастали в городе в составе насаждений различных экологических категорий: магистральные посадки и санитарно-защитные зоны (СЗЗ) промышленных предприятий ОАО «КамАЗ», являющихся основными загрязнителями города. В качестве зоны условного контроля (ЗУК) выбрана территория Челнинского лесничества (лесостепная зона,общая площадь лесничества 9539 га).
Пробные площади закладывали регулярным способом (по 5 шт. в каждом районе, размером не менее 0,25 га). В пределах пробной площади проведен отбор (по 10 растений каждого вида) и нумерация учетных древесных растений. Учетные особи имели хорошее жизненное состояние и средневозрастное онтогенетическое состояние (g2) [5, с. 5; 6, с. 36].
Для проведения лабораторных физиолого-биохимических анализов были взяты пробы верхушечных вегетативных годичных побегов и срединных (ассимилирующих) листьев. Отбор проводился с помощью секатора на шесте со средней и нижней части (исключая нижние ветви) кроны древесных растений южной экспозиции.Смешанную пробу не проводили (каждая особь выступала как повторность), для каждой особи анализы проводили в трех повторениях.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №5/2015 ISSN 2410-6070
Количественное содержание аскорбиновой кислоты определяли по ГОСТ 24556-89 в течение трех вегетационных периодов (2012 - 2014 гг.),. Математическую обработку материалов провели с применением статистического пакета «Statistica 5.5». Для интерпретации полученных материалов использовали методы описательной статистики и дисперсионный многофакторный анализ (по перекрестно-иерархической схеме, при последующей оценке различий методом множественного сравнения LSD-test).
Дисперсионный многофакторный анализ результатов исследований показал, что на содержание аскорбиновой кислоты в листьях древесных растений достоверное влияние оказали видовые особенности (Р=5,68^10-5), комплекс условий места произрастания (Р<10-5), фазы вегетации (Р<10-5) а также взаимодействия этих факторов (Р<10-5). У всех изучаемых видов древесных растений, не зависимо от условий произрастания, количество данного метаболита снижалось с различной степенью интенсивности в течение вегетации, что свидетельствует о снижении активности окислительно-восстановительных процессов у растений.
У липы мелколистной тенденция содержания аскорбиновой кислоты за период исследования была неодинаковой. В 2012 и 2013 гг. в насаждениях с повышенной техногенной нагрузкой к концу вегетации содержание аскорбиновой кислоты в паренхиме мезофилла листа снижалось, относительно насаждений зоны условного контроля. Так в насаждениях санитарно-защитных зон в 2012 г. содержание аскорбиновой кислоты в июне и августе было выше на 110,5 и 56,9 мг%, а в июле ниже на 11,3 мг%; в 2013 г. превышение контрольных значений было зафиксировано в июне - на 70,5 мг% и июле - на 24 мг%, а в августе содержание аскорбиновой кислоты превышало значение в контрольной пробе на 26,8 мг%, по сравнению с контрольной зоной. В 2013 г. В 2014 г. картина была иной и содержание аскорбиновой кислоты в растениях техногенных ландшафтов за весь период исследования было выше показателей в контрольном варианте.
У березы повислой, произрастающей в условиях антропогенного стресса содержание аскорбиновой кислоты по сравнению с контролем на начальных этапах активной вегетации (июнь - июль) возрастало: 84,8; 110,4 - 125,1 и 11,4 - 24,8 мг%, затем в августе ее уровень снижался: на 110; 67,6 - 79,5; 26,2 - 41,2 мг%, соответственно, в 2012, 2013 и 2014 гг.
В течение всего периода исследования 2012 - 2014 гг. у клена остролистного, произрастающих в насаждениях СЗЗ промышленных предприятий, содержание аскорбиновой кислоты в листьях по сравнению с контролем повышалось: в июне - на 150,5; 102,5 и 62,4; в июле - на 33,8; 31,3 и 27,0; в августе - на 56,9; 67,5 и 90,6 мг%, соответственно.
Таким образом, повышение степени техногенной нагрузки приводит к возрастанию содержания аскорбиновой кислоты в листьях у изучаемых видов древесных растений в насаждениях СЗЗ промышленных предприятий на начальных этапах активной вегетации.
Однако, у особей в магистральных насаждениях имеются отличия в динамике содержания аскорбиновой кислоты в листьях. Схожие с растениями в насаждениях санзонреакции отмечены лишь у клена остролистного, а у остальных изучаемых видов наблюдается достоверное снижение содержания концентрации данного метаболита. На наш взгляд, это свидетельствует о наличии иных физиологических процессов, компенсирующих негативное воздействие техногенной нагрузки в урбаносреде.
Таким образом, можно заключить, что реакции различных видов растений на условия произрастания зависела не только от степени техногенной нагрузки, но и от складывающихся метеорологических условий в период вегетации растений. Повышение степени техногенной нагрузки приводит к возрастанию содержания аскорбиновой кислоты в листьях у изучаемых видов древесных растений в насаждениях СЗЗ промышленных предприятий на начальных этапах активной вегетации.
Список использованной литературы:
1. Атлас Республики Татарстан / гл. ре.д Г.В. Поздняк. М., 2005. 700 с.
2. Баландайкин М.Э. Коррелирование содержание аскорбиновой кислоты в ассимиляционном аппарате Betula pendula Roth. С действием патологического агента // Химия растительного сырья. № 1. 2014. С. 153 -157.
3. Бухарина И.Л., Кузьмин П.А., Шарифуллина А.М. Содержание низкомолекулярных органических соединений в листьях деревьев при техногенных нагрузках // Лесоведение. 2014. № 2. С. 20 - 26.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №5/2015 ISSN 2410-6070
4. Государственный доклад «О состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан в 2013 году». - Набережные Челны, 2014. 429 с.
5. ГОСТ 17.4.3.01. - 83. Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб. - М.: Изд-во стандартов, 1983. 5 с.
6. Методические указания по оценке городских почв при разработке градостроительной и архитектурно-строительной документации / Коллектив авторов. М.: Научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт экологии города, 1996. 36 с.
7. Чупахина Г.Н. Система аскорбиновой кислоты растений: монография. Калининград. 1999. 120 с.
8. Foyer C. H., Noctor G. Redox homeostasis and antioxidant signaling: a metabolic interface between stress perception and physiological responses // Plant Cell. 2005. T. 17. №7. Р. 1866-1875.
9. Delia-Gabriela Dumbravа, Camelia Moldovan, Diana-(icoleta Raba, Mirela-Viorica Popa. Vitamin C, chlorophylls, carotenoids and xanthophylls content in some basil (Ocimum basilicum L.) and rosemary (Rosmarinus officinalis L.) leaves extracts // Journal of Agroalimentary Processes and Technologies 2012, 18 (3), P. 253-258.
© Р.С. Зарипова, П.А. Кузьмин, 2015
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №5/2015 ISSN 2410-6070
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
УДК 635.032/.034
В.А. Батыров - аспирант Оконов М.М. - доктор с.-х. наук, профессор Аграрного факультета ФГБОУ ВПО «Калмыцкий государственный университет»
г. Элиста, Российская Федерация
ОСОБЕННОСТИ ВЫРАЩИВАНИЯ РАССАДЫ И БИОХИМИЕЧСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СОРТООБРАЗЦОВ ТОМАТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МУЛЬЧИРОВАНИЯ
Аннотация
В статье представлены некоторые агротехнические приемы возделывания томата в открытом грунте. Рассмотрены способы выращивания рассады томата. Она зависит от сорта томата, условий выращивания, сроков посева, способа подготовки и обработки почвы и местных климатических условий. Нами в опыте были определены биохимические показатели сортообразцов томата.
Ключевые слова сорт, гибрид, рассада, урожайность, подкормка птичьим пометом.
Из овощных культур большой популярностью в народе пользуются томат. Томат - ведущая овощная культура, особенно на юге России в жарком и засушливом климате. Это объясняется многоцелевым использованием плодов благодаря их биологической ценности и вкусовым качествам. Плоды томатов -исключительно ценный продукт питания. Они вкусны и полезны, богаты сахаром, витаминами, полезными для организма человека органическими кислотами. Следует прямо сказать, что многие современные сорта томатов обладают низким качеством: жесткие, кислые и кисло-сладкие, без аромата, что приводит к их низкой покупательной способности. При селекции на высокое содержание биологически ценных компонентов в плодах томата необходимо учитывать наследственную основу этих признаков, а так же их вариабельность. Одним из основных принципов селекции растений на химический состав является генотипическая обусловленность содержания биологически ценных веществ в урожае. Важнейшим показателем, определяющим вкусовые качества плодов томата, является уровень содержания в них сухих веществ и сахара [1, 3].
Установлено, что сорта с большей облиственностью имеют более высокое содержание сухих веществ, что обусловлено большим объемом фотосентетического аппарата, повышенным образованием пластических веществ и поступлением их в плоды, несмотря на то, что определяющим в формировании урожая и его качества является сорт, большое значение также имеет влияние факторов внешней среды, особенно водообеспеченность и минеральное питание. Уровень водообеспеченности существенно сказывается на снижении в плодах сухих и других веществ. Вкус плодов томата определяют, наряду с сухими веществами, сахара, титруемая кислотность и величина рН. Чем выше содержание сухого вещества в плодах, тем лучше проявляется сладость в их вкусе. Сахара у томата представлены в основном глюкозой, фруктозой, сахарозой и раффинозой, а содержание сахаров в плодах томата обратно пропорционально общей кислотности: чем меньше в плодах кислоты и больше сахара, тем вкуснее продукция.
В некоторых культурах накопление нитратов обусловлено генетически, и селекционеры должны стараться создавать сорта, не концентрирующие эти вещества. На содержание нитратов в овощах значительно влияют и агротехнические мероприятия, например внесение удобрений, некоторые приемы возделывания. Чем выше доза азота как в органических, так и в минеральных удобрениях, тем больше нитратов в овощах. Поэтому азотное питание необходимо контролировать и по возможности уменьшать. Снижению накопления нитратов способствуют затягивание сроков уборки и проведение уборочных работ в период с сильной освещенностью. Следует учитывать и то, что в основном нитраты содержатся в стеблях и черешках листьев, а не в самих листьях [2, 4].
В опыте изучались сравнительные показатели особенности выращивания рассады сорта Новичок и гибрида F1 Новый-1 созданный путем скрещивания сортов Превосходный-175 и Big beef и дальнейшего
