CC BY
24
АЁЁВ^ЁАОЁВЁI ГА ЁУ1ЁГА ГА вАрАЁОЁА ОЁ I В I ОЁЁЁ0 Г I А I Ё I II ЁАЁЙА ЁЁМОиАА ВАЙОАГЁЁ ШАГЁОиА дААЁЙЁ 1 I ЙОЁ Ю N I ААВ^А Г ЁВ А I I хАА ЙАЁАГА Ё ОЁ Г ЁА
Ё. Ё. йабааеГа, А. А. йеааоТаа
ТТёадаГТ, +оТ оёГё ГЭё еТГоаГоЭаоёё аТ 100 1а / еа п+ай ё паёаГ — аТ 10 1а / ёа ГТ+ай Га Тёадйаа^о оТеПё+апёТаТ ааёпоаёу Га ПТааЭжаГёа оёТЭТбёёёа а ёёпоиуо ГЭТЭтоёТа ГиаГёой. ТаГаёТ ГЭё уоёо ёТГоаГоааоёуо ГЭТёпоТаёёТ ёдШаГёа поЭоёооЭй оёТЭТбёёёиГ ТаТ ёТи'ёаёПа, +оТ ПУТПТаПоаТааёТ ПГёжаГё|э 1аппй Гаада!-ГТё +апоё ЭаПоаГёё. АТёаа айпТёёа аТдй уоёо уёаГаГоТа а ГТ+аа айдйаа^о аёоаТ-ёёа ёдГаГаГёу а поЭоёооЭа ГёаГаГоГТаТ аГГаЭаоа, +оТ ГЭёаТаёо ё ПГёжаГё|э 1аппй ГЭТЭтоёТа ё ё ОШи0аГё|э ПТааЭжаГёу оёТЭТбёёёа а ёёпоиуо.
Известно, что для характеристики степени развития фотосинтетического аппарата необходимо учитывать содержание хлорофилла и величину фотосинтезирующей поверхности. По этим показателям можно косвенно оценить потенциальную фотосинтети-ческую активность. В ряде случаев объективную информацию о формировании фотосин-тетического потенциала растений дают такие показатели, как соотношение хлорофилла а к хлорофиллу б и хлорофилльный индекс [1].
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 нанести прямое и косвенное негативное влияние на растения и почву [2].
В задачи наших исследований входило изучение влияния регуляторов роста — эпина и циркона — на содержание хлорофилла, накопление биомассы и хлорофилльные показатели проростков пшеницы «лада» на ранних этапах развития в условиях содержания токсических концентраций селена и цинка в почве. Для этого в контролируемых условиях фитотронной установки были проведены краткосрочные эксперименты длительностью 21 день. Для исследований использовали сосуды вместимостью 1 кг сухой почвы. В опытах создавались высокие концентрации мг / кг се-
лена (0, 5, 10, 50, 100) и цинка (0, 50, 100, 250, 500, 1 000), которые моделировались путем внесения в почвы соответствующих солей элементов. Регуляторы роста применяли во время предпосевной обработки семян растворами препаратов с концентрацией 1 мл / 10 л. Контролем служили варианты, где семена обрабатывали водой. В экспериментах использовали дерново-подзолистую и среднесуглинистую 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. Масса одного растения уменьшилась с 39,00 до 26,90 мг. При увеличении концентрации селена до 10 мг на 1 кг почвы произошло изменение качественного состава хлорофиллового комплекса. Соотношение хлорофилла а к хлорофиллу б (хл а / хл б) снизилась, в основном за счет роста хлорофилла б. Также уменьшился хлорофилловый индекс, что свидетельствует о токсическом влиянии высоких концентраций селена на физиолого-био-химические 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.
Таблица 1
Действие регуляторов роста на накопление биомассы и развитие хлорофилльного аппарата в зависимости от концентрации селена в почве
ЬаЭёаТо іїйоа і аппа ТаТТаТ эапо., 1а ql ааЭжа Т, а оё!Э!б, еет 1а / а поОТаТ аа?апоаа иё а иИ, 1а / эапоо
^да Бе 1а / ёа їіча/ Т аЭаатёа паїуТ а б qб1lа оу,
иё б
т2Т 39,00 0,80 0,31 1,11 2,58 43,29
0 уі, І 42,50 0,90 0,36 1,26 2,50 53,55
о, ЭёТТ 60,50 0,95 0,38 1,33 2,50 80,47
т2Т 37,60 0,84 0,36 1,20 2,33 45,12
5 уї\ і 41,10 0,94 0,41 1,35 2,29 55,49
о, ЭёТТ 46,10 1,02 0,43 1,45 2,37 66,84
т2Т 35,20 0,80 0,36 1,16 2,22 40,83
10 уі\ і 40,90 0,95 0,33 1,28 2,88 52,35
о, ЭёТТ 45,50 1,26 0,32 1,58 3,94 71,89
т2Т 34,80 0,56 0,35 0,91 1,60 31,67
50 уі\ і 37,90 0,69 0,38 1,07 1,82 40,55
о, ЭёТТ 45,30 0,84 0,36 1,20 2,33 54,36
т2Т 26,90 0,44 0,29 0,73 1,52 19,64
100 уі\ т 34,70 0,59 0,31 0,90 1,90 31,23
о, ЭёТТ 40,50 0,72 0,31 1,03 2,32 41,72
тЯРо5'/Ь'?Ь 1,17у/у1,14 0,10у/}0,08 0,02у/}0,02 0,1 Зу/ >0,10 1,20у/у1,15
— для селена, фактор — для регуляторов роста, АВ — взаимодей-
Примечание: фактор А ствие факторов.
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 также 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, который выразился как в ухудшении структуры хлорофиллового аппарата, так и в уменьшении содержания хлорофилла а, б и их суммы.
Применение регуляторов роста оказывало значительное защитное действие для накопления биомассы. Обработка семян эпином
и цирконом тормозила снижение биомассы в условиях высоких концентраций 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 хлорофилла а и б, что привело к увеличению содержания суммы хлорофилла и улучшению структуры хлорофилльного комплекса. Получено возрастание отношения хл а к хл б, а также хлоро-филльного индекса. Следует отметить, что высокие концентрации селена и цинка оказывали большее токсическое действие на содержание хлорофилла а. Данную закономерность можно объяснить тем, что содержание хлорофилла а изменяется сильнее, чем хлорофилла б, так как последний образуется избирательно из первого [1].
Йабёу «АёТёТаёч-йпеёй Гаоеё»
257
Таблица 2
Влияние регуляторов роста на хлорофилльные показатели и накопление биомассы растениями пшеницы «лада» в зависимости от концентрации цинка в почве
ЬаЭёаТо ГшОа 1 аппа 13 1 13 1 ЭапоаГ, у, 1 а qlааЭжаГ, ауэё|Э|б, ееа иёуа иёуб иИ, у! ау/}бапо.
^да о, Гёа, 1 ау/ }ёа Т аЭаатёа па!уТ а б qб^^а оу, уб
0 т2Т 30,56 0,90 0,39 1,21 2,31 36,98
у|, 1 40,00 1,03 0,43 1,46 2,39 58,40
о, ЭёТТ 60,39 1,09 0,45 1,54 2,42 93,00
50 т2Т 27,78 0,97 0,45 1,42 2,16 19,56
уг, 1 28,89 1,10 0,48 1,58 2,29 45,65
о, ЭёТТ 37,14 1,15 0,49 1,61 2,35 59,80
100 т2Т 25,00 0,91 0,41 1,32 2,21 33,00
уг, т 30,00 0,92 0,41 1,33 2,24 39,90
о, ЭёТГ 35,00 0,91 0,41 1,32 2,21 36,32
250 т2Т 22,17 0,76 0,35 1,11 2,17 24,61
у|\ т 26,13 0,95 0,36 1,31 2,64 34,23
о, ЭёТГ 25,14 0,89 0,38 1,27 2,34 31,93
500 т2Т 18,58 0,61 0,29 0,84 2,10 15,61
У1, ' 23,50 0,78 0,31 1,09 2,52 25,62
о, ЭёТТ 22,00 0,65 0,29 0,94 2,24 20,68
тЯР05'/Ь,?Ь 0,08у/у0,06 0,07у/у0,06 2,4у/у1,9 1,2у/у1,0 2,0у/у1,2 0,08у/у0,06
— для цинка, фактор — для регуляторов роста, АВ — взаимодей-
Примечание: фактор А ствие факторов.
Являясь биогенными элементами, которые преимущественно накапливаются 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 этих 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. Отметим, что при высоких концентрациях селена в почве получено снижение суммы пигментов в основном за счет хлорофилла а, а при высоких дозах цинка — хлорофиллов а и б.
АЁАЁЁIАВАОЁхАМЁЁЁИТЁИIЁ
1. Андрианова Ю. Е. Хлорофилл и продуктивность растений / Ю. Е. Андрианова, И. А. Тарчев-
ский. — М. : Наука, 2000. — 135 с.
2. Панин М. С. Аккумуляция тяжелых металлов растениями Семипалатинского Прииртышья / М. С. Панин. — Семипалатинск : ГУ «Семей», 1999. — 309 с.
