CC BY
43
ВЛИЯНИЕ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА НА СОДЕРЖАНИЕ ХЛОРОФИЛЛА В РАСТЕНИЯХ ПШЕНИЦЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕ
И. И. Серегина А. В. Сивашова
Известно, что для характеристики степени развития фотосинтетического аппарата необходимо учитывать содержание хлорофилла и величину фотосинтезирующей поверхности. По этим показателям можно косвенно оценить потенциальную фотосинтетическую активность. В ряде случаев объективную информацию о формировании фотосинтетичес-кого потенциала растений дают такие показатели, как соотношение хлорофилла а к хлорофиллу б и хлорофилльный индекс.
Концентрация одного и того же элемента по отношению к растению может являться недостаточной, благоприятной, а
также избыточной и токсичной. При определенных концентрациях элемента в окружающей среде он может играть роль микроэлемента и выполнять в растительном организме физиологические функции. Избыток того же элемента может наносить прямое и косвенное негативное влияние на растения и почву.
В задачи наших исследований входило изучение влияния регуляторов роста — эпина и циркона — на содержание хлорофилла, накопление биомассы и хлорофилльные показатели проростков пшеницы сорта «лада» на ранних этапах развития в условиях содержания токсических концентраций селена и цинка в почве. Для этого в контролируемых условиях фито-тронной установки были проведены краткосрочные эксперименты длительностью 21 день. Для исследования использовали сосуды вместимостью 5 кг сухой почвы. В опытах создавались высокие концентрации мг/кг селена: 0, 5,
10, 50, 100 — и пинка: 0,50,100,250,500,1 000, кото-
рьге моделировались путем внесения в почвы соответствующих солей элементов. Регуляторы роста применяли путем предпосевной обработки семян водой в растворах препаратов с концентрацией 1 мл / 10 л. Контролем служили варианты, где семена обрабатывали водой.
В экспериментах использовали дерново-подзо-листую, средне суглинистую почву.
Как показали результаты наших краткосрочных экспериментов, изучаемые концентрации селена и цинка оказали неоднозначное влияние на содержание хлорофилла в листьях проростков и накопление массы проростками яровой пшеницы (табл. 1, 2). Как следует из табл. 1, селен значительно ингибировал накопление биомассы растениями пшеницы.
Получено снижение массы одного растения
»
с 39,00 до 26,90 мг. При увеличении концентрации селена до 10 мг на 1 кг почвы произошло изменение качественного состава хлорофиллового комплекса. Получено уменьшение соотношения хлорофилла а к хлорофиллу б (хл а / хл б), в основном за счет увеличения хлорофилла б. Также уменьшился хлорофилловый индекс, что свидетельствует о токсическом влиянии высоких концентраций селена на физиолого-биохимические показатели проростков яровой пшеницы. Дальнейшее возрастание дозы селена в почве до 100 мг/кг привело к резкому снижению как концентрации хлорофиллов а и б и их суммы, так и показателей хл а/хл б и ХИ.
Из табл. 2 следует, что при увеличении содержания цинка до 100 мг / кг почвы отмечено снижение массы растения с 30,56 до 25,00 мг / раст. (39 %), а так же показателя хл а / хл б с 2,31 до 2,21 и хлорофилльного индекса с 36,98 до 33,00 мг/раст., что свидетельствует о токсическом действии цинка, тогда как в этих вариантах получено возрастание концентрации хлорофиллов а и б и их суммы. При последующем увеличении концентрации цинка в почве, так же как и при возрастании дозы селена наблюдался резкий токсический эффект, выразившийся как в ухудшении структуры хлорофиллового аппарата, так и в уменьшении содержания хлорофиллов а, б и их суммы.
© И. И. Серегина, А. И. Сивашова, 2008 ВЕСТНИК Мордовского университета | 2008 | № 2
Таблица 1
Действие регуляторов роста на накопление биомассы и развитие хлорофилльного
аппарата в зависимости от концентрации селена в почве
Вариант опыта Масса одного раст., мг Содержание хлорофиллов, мг / г сухого вещ-ва Хл а ХИ, мг/ раст.
Доза Se, мг / кг почвы Обработка семян а б Сумма аиб
Хл б
0 Н,0 39,00 0,80 0,31 1,11 2,58 43,29
эпин 42,50 0,90 0,36 1,26 2,50 53,55
циркон 60,50 0,95 0,38 1,33 2,50 80,47
5 н,о 37,60 0,84 0,36 1,20 2,33 45,12
эпин 41,10 0,94 0,41 1,35 2,29 55,49
циркон 46,10 1,02 0,43 1,45 2,37 66,84
10 Н,0 35,20 0,80 0,36 1,16 2,22 40,83
эпин 40,90 0,95 0,33 1,28 2,88 52,35
циркон 45,50 1,26 0,32 1,58 3,94 71,89
50 н7о 34,80 0,56 0,35 0,91 1,60 31,67
эпин 37,90 0,69 0,38 1,07 1,82 40,55
циркон 45,30 0,84 0,36 1,20 2,33 54,36
100 н,о 26,90 0,44 0,29 0,73 1,52 19,64
эпин 34,70 0,59 0,31 0,90 1,90 31,23
циркон 40,50 0,72 0,31 1,03 2,32 41,72
НСРп, 1,17 0,10 0,02 0,13 1,20
Таблица 2
Влияние регуляторов роста на хлорофиллъные показатели и накопление биомассы растениями пшеницы сорта «лада» в зависимости от концентрации цинка в почве
Вариант опыта Масса одного растения, мг Содержание хлорофиллов Хл а ХИ, мг / расг.
Доза цинка, мг / кг Обработка семян а б Сумма аиб
Хл б
0 Н20 30,56 0,90 0,39 1,21 2,31 36,98
эпин 40,00 1,03 0,43 1,46 2,39 58,40
циркон 60,39 1,09 0,45 1,54 2,42 93,00
50 н,о 27,78 0,97 0,45 1,42 2,16 19,56
эпин 28,89 1,10 0,48 сю »о 2,29 45,65
циркон 37,14 1,15 0,49 1,61 2,35 59,80
100 н2о 25,00 0,91 0,41 1,32 2,21 33,00
эпин 30,00 0,92 0,41 1,33 2,24 39,90
циркон 35,00 0,91 0,41 1,32 2,21 36,32
250 н,о 22,17 0,76 0,35 1,11 2,17 24,61
эпин 26,13 0,95 0,36 1,31 2,64 34,23
циркон 25,14 0,89 0,38 1,27 2,34 31,93
500 н,о 18,58 0,61 0,29 0,84 2,10 15,61
эпин 23,50 0,78 0,31 1,09 2,52 25,62
циркон 22,00 0,65 0,29 0,94 2,24 20,68
НСР05 1,18 0,11 0,02 0,12 1,22
Применение регуляторов роста оказывало мы хлорофилла и улучшению структуры хло-значительный защитный эффект на накопле- рофилльного комплекса. Получено возрастание биомассы. Обработка семян эпином и ние отношения хл а к хл б, а также хлорофил-цирконом тормозила снижение биомассы в льного индекса. Следует отметить, что высо-
условиях высоких концентрации селена и цинка в почве, а также понижала токсическое действие этих элементов на пигментный аппарат. В вариантах с применением обработки семян регуляторами роста наблюдалась стабилизация образования хлорофиллов а и б, что привело к увеличению содержания сум- первого.
кие концентрации селена и цинка оказывали больший токсический эффект на содержании хлорофилла а. Данную закономерность можно объяснить тем, что содержание хлорофилла а изменяется сильнее, чем хлорофилла б, так как последний образуется избирательно из
Серия «Биологические науки»
145
Являясь биогенными элементами, преимущественно накапливающимися в корнях, цинк при концентрации до 100 мг / кг почвы и селен — до 10 мг / кг почвы в наших экспериментах не оказывали токсического действия на содержание хлорофилла в листьях проростков пшеницы. Но уже при этих концентрациях происходило изменение структуры хлорофилльного комплекса, что способствовало снижению массы надземной части
растений. Более высокие дозы элементов в почве вызывали глубокие изменения в структуре пигментного аппарата, что приводило не только к снижению массы проростков, но и к уменьшению содержания хлорофилла в листьях. Следует отметить, что при высоких концентрациях селена в почве получено снижение суммы пигментов за счет в основном хлорофилла а, а при высоких дозах цинка — хлорофиллов а и б.
Поступила 04.02.08.
УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ СЫРЬЯ ЭФИРОМАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР
К. Тимчук, Т. Железняк,
3. Ворнику
В настоящее время на специализированных предприятиях Молдовы наблюдается тенденция к восстановлению производства натуральных эфирных масел из сырья традиционных эфиромасличных культур — лаванды (Lavandula angustifolia Mill.), шалфея (Salvia sclarea L.), укропа (Anethum graveolens L.), фенхеля (Foeniculum vulgare Mill.), мяты (Mentha piperita L.), кориандра (Coriandrum sativum L.), розы эфиромаслич-ной (Rosa domascena Mill.), а также некоторых новых перспективных эфироносов: иссопа лекарственного (Hyssopus officinalis L.), чабера горного (Satureja montana L.), змееголовника молдавского (Dracocephalum moldavicum L.) и др. Из цветочно-травянистого сырья шалфея, лаванды, розы экстрагируются также конкреты, пользующиеся большим ; спросом на внутреннем и внешнем рынках для производства парфюмерно-косметических
изделий, пищевых добавок, изделий бытовой
■
химии и в медицине. Экстракция натуральных эфирных масел из растений указанных культур производится в основном методом паровой отгонки водяным паром в аппаратах КТТ-18 (ППО-4). Экстракция розового масла и конкрета производится с использованием
органических растворителей на специальном оборудовании. Из отходов розы после гидро-дистиляции и экстракции получают масло розовое — конкрет К, применяемый в косметических изделиях.
Установлено, что по сравнению с другими отраслями эфиромасличная промышленность отличается большим количеством отходов (более 90 % от исходного сырья). Использование отходов и побочной продукции, образующихся в процессе экстракции эфирных масел и конкрета, — важный резерв роста объема, расширения ассортимента, повышения качества получаемой продукции и обеспечения соблюдения экологических норм. В последнее время уделяется большое внимание утилизации этих отходов для получения органических удобрений, необходимых для разработки новых экологических технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Эти отходы также могут быть использованы для получения пищевых добавок кормовой витаминной муки, используемой в животноводстве. Так, доказано, что витаминная мука, полученная из отходов укропа, мяты, фенхеля после извлечения эфирного масла, содержащая значительное количество микро- и макроэлемен-
© К. Тимчук, Т. Железняк, 3. Ворнику, 2008 ВЕСТНИК Мордовского университета | 2008 | № 2
