CC BY
13ГТАХР 34.31.27
АУЫР МЕТАЛДАРДЬЩ (Cu, Zn, Cd) КУР1ШТЩ «ТИТАН», «АЙСЭУЛЕ» СОРТТАРЫНЬЩ Ц¥РГАЦ БИОМАССАСЫНЫЦ ЖИНАЦТАЛУЫНА ЭСЕР1
К.Н. Жайлыбай1, А. Жарцынбек2, Д. Абильмажинова3 :б.г.д., профессор, Каза^ мемлекетпк цыздар педагогикалыц университетi, 26М011300 - биология мамандыгыныц 2 курс магистранты, 3 PhD- докторант - 1 курс, Казац мемлекетпк цыздар педагогикалыц университет^ Казацстан, Алматы ц., e-mail: abilmazhinova@mail.ru
бамджтер организмiнде ауыр металдардын арты; мелшерде жинацталуы олардыц агзасында жYретiн тiршiлiк Yшiн манызды физиологиялыц-биохимиялы; процестерге ;ауш тендiредi. Осыган сэйкес, ма;алада кYрiш есiмдiгi сорттарынын биомассасынын жина;талуына ауыр металдардын (кадмий-Cd, мыс-Си, мырыш-Zn) эсерi зерттелдi. Ауыр металдардын концентрациясы арт;ан сайын кYрiш еамдтнщ биомассасы тэyелдi тYPде темендейдi. ^рш есiмдiгiнiн Титан, АйСауле сорттарынын биомасса жиналуына ауыр металдар мыс пен мырыш;а ;араганда кадмийдiн эсерi басым екенi дэлелдендi. Ауыр металдардын улы эсерi темендегi ретпен: кадмий > мыс > мырыш кYшейетiнi аны;талды.
Тушн свздер: кYрiш, сорттар, ауыр металдар: кадмий (Cd), мыс (Си), мырыш (Zn)
Коршаган ортага таралган барлыц зиянды цалдыцтар топырацты ластаушылар болып табылады. Мундай зиянды заттарга кYнделiктi турмыстыц цалдыцтардан бастап, улкен вндiрiс орындарынан шыгарылатын барлыц цалдыц тYрлерi кiредi. вндiрiс орындарынан шыгарылатын газды жэне аэрозольды цалдыцтар атмосферадагы су буымен цосылып жэне оттепмен тотыга отырып, цышцыл жауын реннде топырацца тYседi. Ондай газдардыц ец Yлкен Yлесi кYкiрт пен азот оксидтерi болып табылады. Шац мен цатты цалдыц ретiнде шыгарылатын заттарды кейде квзбен квру де циын емес. Мысалы, цыстыц кYндерi вцщрю орындарыныц мацында ац цардыц бетшен цара тYЙiршiктермен ластануы жиi байцалады жэне сонымен цатар Yлкен жолдыц мацында да дэл осындай кврiнiстердi ацгаруга болады. Эсiресе жазда всiмдiк жамылгысыныц жапырагында шац мен цатты аэрозоль тYрiнде цонган лас заттар лептесiк арцылы всiмдiктерге сiцiрiледi. Ал ^зде всiмдiк цураганда жапырацтары жерге тYседi, сосын барлыц лас заттар топырацца сщш араласады. Осындай жолдармен ластанган жердiц литосфера цабаты цазiргi кезде галымдарды аландатып отыр. Нэтижесшде Казацстанныц егiн шаруашылыгы мен жайылым жерлерiнiц Yлкен квлемi ауыр металдармен ластанган. Ягни эртYрлi жолдармен тускен улы заттар цоректiк тiзбек арцылы адам денсаулыгына керi эсерiн тигiзедi [1-6] . Ауыр металдардыц 80%-ы микроэлементтердiц
цатарына жатады. Бiрац, всiмдiктер мен жануарлардыц организмiнде ауыр металдардыц артыц мвлшерде жинацталуы олардыц агзасында журетiн тiршiлiк Yшiн мацызды физиологиялыц-биохимиялыц процестерге цауiп твндiредi. Сондыцтан, ауыр металдардыц суда, топырацта цалыпты (залалсыз) мвлшерден аспаганы дурыс. Себеб^ трофикалыц тiзбек арцылы таралып, биотага жэне адам агзасына туседi де, оларга зиянды эсер етедi. 6ндiрiс цалдыцтарыныц цоршаган орта нысандарына тYсуiн, жинацталуы мен миграциясы, зацдылыцтарын зерттеу олардыц эсерiн дурыс багалауга мYмкiндiк бередi [2,3]. Квптеген зерттеушiлердiц мэлiметтерi бойынша ауыр металдардыц эсерiнен тамырдыц всуi сабацца цараганда квбiрек тежелед^ тамыр тYктерiнiц саны мен цургац биомасса жинауы азаяды. Ауыр металдардыц эсершен алдымен меристема аймагы, содан кешн тамыр тYктерiнiц тYзiлуi жYретiн созылу аймагыныц клеткаларында кYрделi взгерютер орын алады. Эсу корреляциясы бузылып, апикальды всуi мен латеральды всу Yйлесiмдiлiгi жойылады. Соныц салдарынан тармацталуы, бойлай всуi тежелiп цысца жуан тамырлар тYзiледi. Нэтижесiнде всiмдiк тамырыныц жалпы жэне адсорбциялагыш бетiнiц квлемi кiшiрейедi, осыдан барып всiмдiк бiртiндеп тiршiлiгiн тоцтатады. Тамырдыц коректiк заттарды сщру цабiлетiнiц твмендеуi бара-бара вимдштщ всуiн, дамуын тежеп тiршiлiгiн тоцтатуга дейiн экеледi [7, 8].
Зерттеу жумысыныц мацсаты - курш еамдтнщ Титан, АйСауле сорттарыньщ ^урга^ биомасса жинакгауына кадмий, мыс жэне мырыш металл иондарыныц эртYрлi концентрацияларына реакциясын (эсерiн) зерттеу.
Зерттеу материалдары мен эдктери Зерттеу нысаны ретiнде курш еамдтнщ Титан, АйСауле сорттарыныц дэндерi жэне ауыр металл ретiнде мыс (Си), мырыш (2п) жэне кадмийдщ (Сd) эртYрлi (5 мг/л, 10 мг/л, 25 мг/л) концентрациялы ерiтiндiлерi алынды. Тэжiрибе 10 нуода (вариант) бойынша ылгалды ортада жYргiзiлдi. Петри таба^шалары алынып, эр таба^шага 2-3 дана фильтр ^агаздары салынды. Тэжiрибе сызба нус^асы: 1- ба^ылау варианты (нус^асы); 2 вариант - 5 мг/л Си ионы; 3 вариант - 10 мг/л Си ионы; 4 вариант - 25 мг/л Си ионы; 5 вариант - 5 мг/л 2п ионы; 6 вариант - 10 мг/л 2п ионы; 7 вариант - 25 мг/ л 2п ионы; 8 вариант - 5 мг/л Сd ионы; 9 вариант - 10 мг/л Сd ионы; 10 вариант - 25 мг/л Сd ионына есептелген куюрт жэне туз ^ыш^ылыныц туздары алынды. Эр вариант 3 ^айталаумен журпзшдь Зерттеуге алынган есiмдiк дэндерш ендiрiп есiруге ^оймас бурын, толыщ ^алыптас^ан дэндердi iрiктеп алып, 3-4 ^айтара ^ара сабынмен жуып, 16% сутек ас^ын тотыщ ертндюшде 5-10 минут ендеп, одан кешн бiрнеше ^айтара дистильденген сумен жуып, залалсыздандырылды. Ту^ымдар ендiруге ауыр металсыз ба^ылау варианты жэне 9 вариант ауыр металл иондарыныц эртYрлi концентрациялары бойынша ^ойылды (1, 2 суреттер).
1-сурет. КYрiштiц Титан сортыныц 10 кундш ешмдтнщ зертханалыщ жагдайда есуь
2-сурет. КYрiштiц АйСауле сортыныц 10 ^нд^ есiмдiгiнiц зертханалыщ жагдайда есуi
20
Зерттеу нэтижелерi:
Ауыр металдардьщ (Си, 2п, Cd) курш вамдшнщ Титан, АйСауле сорттарыньщ цургац биомасса жинацтауына эсерi твмендегiдей.
Курштщ Титан сортыныц 10 кундш вшмдшнщ 1 бацылау нусцасы (варианты) бойынша салмагы - 1,543 мг (Си), 1,493 мг (2п), 1,576 мг (Сd), 2 нусцада - 0, 739 мг, 3 нусцада- 0,648 мг, 4 нусцада - 0, 571 мг, 5 нусцасы бойынша 1,003 мг, 6 нусцада - 0,996 мг, 7 нусцада - 0,560 мг, 8 нусцада - 0,583 мг, 9 нусцада - 0,440 мг, 10 нусцасы бойынша 0,437 мг (1 кесте, 1 сурет). Курштщ АйСауле сортыныц 10 кундш вимдтшц 1 бацылау нусцасы бойынша салмагы -1, 613 мг (Си), 1,297 мг (2п), 1,133 мг (Сd), 2 нусцада - 0, 737 мг, 3 нусцада - 0,598 мг, 4 нусцада- 0, 168 мг, 5 нусцасы бойынша 0,762 мг, 6 нусцада - 0,340 мг, 7 нусцада - 0,236 мг, 8 нусцада - 0,257 мг, 9 нусцада-0,214 мг, 10 нусцасы бойынша 0,166 мг (2 кесте, 2-сурет).
1-кесте. Курштщ Титан сортыныц 10 куцщк всiмдiгiнiц цургац биомассасыныц жинацтауына ауыр металдардыц эсерi
Тэжiрибе вамджтщ орташа цургак; 9с1мд1ктщ орташа цургак; вамджтщ орташа цургак;
нусцалары салмагы салмагы салмагы
(Си) (гп) (Сф
мг % мг % мг %
Титан сорты
Бацылау 1, 543 100 1,493 100 1,576 100
5 мг/л 0,739 48 1,003 67,2 0,583 37
10 мг/л 0,648 42 0,996 67 0,440 28
25 мг/л 0,571 37 0,560 37,5 0,437 28
2 - кесте. Курштщ АйСауле сортыныц10 кундiк всiмдiгiнiц цургац биомасса жинацтауына ауыр металдардыц эсерi
Тэжрибе нусцалары вамдшгщ орташа цургак; салмагы (Си) вамджтщ орташа цургак; салмагы (2и) вамджтщ орташа цургак; салмагы (Сф
мг % мг % мг %
Бацылау 1, 613 100 1,297 100 1,133 100
5 мг/л 0,737 45,7 0,762 58,8 0,257 22,7
10 мг/л 0,598 37,1 0,340 26,2 0,214 18,9
25 мг/л 0,168 10,4 0,236 18,2 0,166 14,5
1-кестеде жэне 1-суретте кврсетiлгендей бацылау (ауыр металсыз) нусцасы бойынша тэжрибеде всiрiлген вшмдштщ цургац биомасса жинауы 100% кврсетп.
Мыстыц твменгi концентрациясында (5 мг/л) Титан сорты всiмдiгiнiц цургац салмагы 48% кврсетп, ягни бацылау нусцасымен салыстырганда 52%-га тежелген. Дэл осы концентрацияда мыръштыц эсер етуi нэтижесшде всiмдiктiц цургац салмагы 67,2% кврсетп, бацылау нусцасымен салыстырганда 32,8% тежелген. Осы концентрацияда кадмий ауыр металы ионы эсер етшген всiмдiктiц цургац массасы 37% кврсеттi, ягни бацылау нусцасымен салыстырганда 63% тежелген.
Мыстыц орташа (10 мг/л) концентрациясында Титан сорты вимдшнщ цургац салмагы 42% кврсетп, бацылау вариантымен салыстырганда вимдштщ цургац биомасса жинауы 58% тежелген. Осы концентрацияда мырыш эсер етшген вариант бойынша 67% кврсетп, ягни 33% тежелген. Ал кадмий эсер етшген вариантты царайтын болсац, цургац салмагы 28% кврсетп, ягни бацылау вариантымен салыстырганда 72% тежелгецщгш кврсетш отыр.
Мыстыц жогары концентрациясында (25 мг/л) Титан сорты вшмдшнщ цургац салмагы 37% кврсеттi, бацылау вариантымен салыстырганда 67% тежелген. Дэл осы концентрацияда мырыштыц эсер етшген вариантында 37,5% кврсетш, бацылау варианмен салыстырганда 62,5% тежелгендшн байцадыц. Осы концентрацияда кадмийдщ эсер ету нэтижесшде 25% кврсетп, ягни цургац биомасса жинауы 82% тежелгендтн кврсетедь
1, 2-кестеде жэне 1, 2-суретте керсетшгендей бакылау (ауыр металсыз) варианты бойынша тэжрибеде есiрiлген ешмдштщ к¥ргак биомасса жинауы 100% керсеттi.
100 80 60 40 20 0
□ Бак,ыла У
□ 5мг/л
мыс
мырыш
кадмии
1-сурет. Курштщ Титан сортыньщ10 кYндiк ешмдтнщ к¥ргак биомасса жинактауына ауыр металдардыц эсерi
100
80
60
40
20
0
□ Бакылау
□ 5мг/л
□ 10мг/л
□ 25мг/л
мыс
мырыш
кадмии
2-сурет. Курштщ АйСауле сортыныц10 кYндiк ешмдшнщ к¥ргак биомасса жинактауына
ауыр металдардыц эсерi
Мыстыц теменп концентрациясында (5 мг/л) АйСауле сорты есiмдiгiнiц к¥ргак салмагы 45,7% керсетп, ягни бакылау вариантымен салыстырганда 54,3%-га тежелген. Дэл осы концентрацияда мыръштыц эсер етуi нэтижесiнде есiмдiктiц к¥ргак салмагы 58,8% керсеттi, бакылау вариантымен салыстырганда 41,2% тежелген. Осы концентрацияда кадмий ауыр металы ионы эсер етшген еамдштщ к¥ргак массасы 22,7% керсетп, ягни бакылау вариантымен салыстырганда 77,3% тежелген (2-кесте, 2-сурет).
Мыстыц орташа (10 мг/л) концентрациясында АйСауле сорты ешмдтнщ к¥ргак салмагы 37,1% керсетп, бакылау вариантымен салыстырганда ешмдштщ к¥ргак биомасса жинауы 62,9% тежелген. Осы концентрацияда мырыш эсер етшген вариант бойынша 26,2% керсетп, ягни 73,8% тежелген. Ал кадмий эсер етшген вариантты карайтын болсак, к¥ргак салмагы 18,9% керсетп, ягни бакылау вариантымен салыстырганда 81,1% тежелгецщгш керсетш отыр.
Мыстыц жогары концентрациясында (25 мг/л) АйСауле сорты ешмдшнщ к¥ргак салмагы 10,4% керсеттi, бакылау вариантымен салыстырганда 89,6% тежелген. Дэл осы концентрацияда мырыштыц эсер етшген вариантында 18,2% керсетш, бакылау вариантымен салыстырганда 81,8% тежелгецщгш байкадык. Осы концентрацияда кадмийдщ эсер ету нэтижесшде 14,5% керсетп, ягни кургак биомасса жинауы 85,5% тежелгендтн керсетедi. Сонымен,ауыр металдардыц (мыс, мырыш, кадмий) концентрациясы арткан сайын есiмдiктердiц биомассасы тэуелдi турде темендейдi.
Курш еимдщнщ Титан, АйСауле сорттарыньщ биомасса жинауына ауыр металл мыс пен мырыш;а Караганда кадмийдщ acepi басым екендiгi дэлелдендi. Ауыр металдардыц курга; биомасса жинауына улы эcepi басым екендт аны;талды.
Корытындылай келе, курш еимдтнщ Титан, АйСауле сорттарыныц курга; биомасса жинактауына ауыр металдардыц улы эcepi мына ретпен темeндeйдi: кадмий > мыс> мырыш.
ПайдаланылFан эдебиеттер
1 Панин М.С. Формы соединенных тяжелых металлов в почвах средней полосы Восточного Казахстана // Семипалатинский государственный университет. Семипалатинск. - 1999.- 329 с.
2 Намазбаева З.И., Мукашева М.А., Пудов А.М. и д.р. Определение содержания тяжелых металлов в объектах окружающей среды и биоматериалов на атомно-абсорбционном спектрометре МГА-915. - Астана, 2007.
3 Романова С.М., Нурахметов Н.Н., Батаева К.О. Экологические аспекты загрязнения токсичными веществами поверхностных вод Казахстана //Химия. Охрана окружающей среды. Экология человека. -1997. № 4. -С.42.
4 Heavy Metals in the Environment: An Integrated Approach Conference Presentations from the 1st International Conference "Metals in the Environment" Editor: D.A. Lovejoy (Institute of Geology and Lithuanian Society of Metaloecologists), Vilna, Lithuama, 1999, Institute of Geology, Vilna, Lithuania, 1999. 350 pp.
5 Tan С., Choa V., Tay J.H. The Influence of pH on Mobility of Heavy Metals from Municipal Solid Waste Incinerator Fly Ash; Environmental Monitoring and Assessment February 1997, Volume 44, Issue 1-3, p. 275-284
6 Przemyslaw Charzynski, Andrzej Plak, Agnieszka Hanaka, Influence of the soil sealing on the geoaccumulation index of heavy metals and various pollution factors; Environmental Science and Pollution Research; February 2017, Volume 24, Issue 5, p. 4801-4811.
7 Кipшiбаeв Е.А., Сэрсенбаев Б.А., Сапахова З.Б. Кeйбip асты; тукымдас еамдштерге ауыр металдардыц эcepi // Биотехнология: теория и практика. 2004. № 2.-90-100 б.
8 Жайлыбай К.Н., Медеуова Г.Ж., Жайлыбаева Г.К. Фактор-жагдайлар жэне фактор-ресурстар, олардыц организмдерге эсерь Казак мемлекетпк кыздар педагогикалы; университетшщ Хабаршысы. 2017. №2, с.20-24.
HEAVY METALS (CD, CU, ZN) INFLUENCE ON BIOMASS ACCUMULATION BY TITAN
AND AISAULE RICE CULTIVARS
1K.N.Zhailybai, 2A. Zharkynbek, 3D. Abylmazhinova 1Dr. Sci. (BiologY), Prof., 2MSc. student, 6M011300-Biology, 3PhD student, Kazakh State Women's Teacher Training University, Аlmaty, Kazakhstan, e-mail: abilmazhinova@mail.ru
Heavy metals accumulation in a plant results in negative effect on physiological and biochemical processes going on in an organism. In this respect, the present article considers particular features of heavy metals (Cadmium - Cd, Cuprum - Cu, Zinc - Zn) on biomass accumulation by rice cultivars. Increase in heavy metals content results in significant slowing down the biomass accumulation in rice cultivars in the beginning of vegetation. Cadmium exerts significantly greater influence on biomass accumulation by Titan and AiSaule rice cultivars as compared to copper and zinc. Effect of heavy metals on biomass accumulation by rice cultivars is in the following order: cadmium> copper> zinc.
Key words: rice, varieties, heavy metals: cadmium (Cd), copper (Cu), zinc (Zn), effect of heavy metals on biomass accumulation by rice cultivars.
ВЛИЯНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ (CD, CU, ZN) НА НАКОПЛЕНИЕ БИОМАССЫ
СОРТОВ РИСА ТИТАН, АЙСАУЛЕ
К.Н. Жайлыбай,1 А. Жарцынбек2, Д. Абильмажинова3 :д.б.н., профессор 2магистрант 2 курса, 6М011300-биология, 3PhD - докторант, Казахский государственный женский педагогический университет, Казахстан, г. Алматы, e-mail: abilmazhinova@mail.ru
Накопление тяжелых металлов в растения оказывает негативное влияние на физиолого-биохимические процессы, проходящие в организме. В связи с этим, в статье рассмотрены особенности влияния тяжелых металлов (кадмий-Cd, медь-Си, цинк-Zn) на накопление биомассы сортов риса. При увеличении концентрации тяжелых металлов интенсивность накопления био массы сортов риса в начале вегетации значительно снижается. На накопление биомассы сортов риса Титан, АйСауле влияние кадмия значительно больше, по сравнению с медью и цинком. Влияние тяжелых металлов на накопление биомассы сортов риса осуществляется в следующем порядке: кадмий - медь - цинк.
Ключевые слова: рис, сорта, тяжелые металлы: кадмий (Cd), медь (Cu), цинк (Zn).
