Оценка содержания тяжёлых металлов в плодах новых сортов и перспективных генотипов смородины чёрной

Нарастание антропогенного потока тяжёлых металлов (ТМ) в окружающую среду отмечено для большинства промышленно развитых областей РФ. Загрязнение плодов и ягод ТМ при повышенном их содержании в окружающей среде, показано С. М. Мотылёвой [1], Т. В. Сенновской и А. А. Сергиенко [2], М. Е. Подгорной, В. М. Смольяковой [3]. Исследования С.М.Мотылёвой [1], О.А.Ветровой [4] показывают теоретическую возможность существенного уменьшения содержания ТМ в плодовой и ягодной продукции путём целенаправленного подбора сортов. Следовательно, наряду с показателями урожайности, качества, технологичности, устойчивости к неблагоприятным биотическим и абиотическим факторам, у новых сортов и перспективных форм плодовых и ягодных культур следует оценивать и реакцию на антропогенное загрязнение.

Целью настоящего исследования было определение содержания тяжёлых металлов в плодах ряда новых сортов, элит и отборных форм смородины чёрной, перспективных по урожайности и качественным показателям: Ладушка, Арапка, Минай Шмырёв, Десертная Огольцовой, Надёжа, Черноокая, 4047-57-41, 4025-56-188, 4047-57-97, 3058-9-209, 3183-49163.

Накопление свинца, никеля, цинка и меди в плодах сортов, элит и отборных форм смородины чёрной изучалось на плантации, расположенной в садовом массиве ФГБНУ ВНИИ селекции плодовых культур (Орловская область). Почва опытного участка - серая лесная среднесуглинистая, хорошо окультуренная. Агрохимическая характеристика почвы и содержание в ней тяжёлых металлов представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Агрохимическая характеристика почвы опытного участка

Таблица 2. Содержание ТМ в почве опытного участка (мг/кг почвы)

Содержание Pb и Ni в плодах определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии по МУК 4.1.053-96. Содержание подвижных форм тяжелых металлов в почве (в вытяжке СН 3 СООNН 4, рН=4,8) определяли на атомно-абсорбционном спектрофотометре в пламени ацетилен-воздух; валовое содержание ТМ – рентгенфлуоресцентным методом. Агрохимические показатели почвы определяли по стандартным методикам [8].

Математическая обработка результатов проводилась методом дисперсионного анализа с использованием программы TVA.

Ранее в опытном хозяйстве ФГБНУ ВНИИСПК отмечались случаи превышения допустимых уровней содержания ТМ в некоторой плодово-ягодной продукции, в том числе в ягодах смородины черной [9, 10]

Нами установлено, что ягоды смородины чёрной изучаемых сортов, элит и отборных форм содержали Pb, Ni, Zn и Cu в количествах, не превышающих принятый в настоящее время максимально допустимый уровень (МДУ), единый для всех плодов и ягод [11].

Максимально допустимые уровни содержания ТМ в плодах (МДУ) являются важным, но не единственным критерием оценки экологической безопасности плодовой и ягодной продукции. Известно, что даже незначительное количество ТМ, содержащихся в продукции, выращенной на слабозагрязненных почвах, способно вызвать кумулятивный эффект, обуславливая постепенное увеличение содержания ТМ в организме человека [12]. Норма химического состава ягод смородины черной по М.Ф. Нестерину и И.М. Скурихину [13] составляет: Pb – 0; Ni – 0; Zn – 0,13; Cu – 0,13 мг/кг сырой массы. В ягодах, всех изученных нами сортообразцов, элит и отборных форм обнаружены свинец и никель. Это свидетельствует о возрастании антропогенной нагрузки на агроэкосистемы и необходимости контролировать накопление ТМ в ягодах с целью отбора генотипов, гарантирующих получение экологически безопасной продукции.

Исследованные сортообразцы, элиты и отборные формы существенно различались по способности накапливать Pb, Ni, Zn и Cu (Табл.3).

Самое высокое содержание Pb в ягодах было у сорта Ладушка. Ягоды всех остальных сортов и форм (за исключением сорта Арапка) содержали достоверно меньше этого элемента. Самым низким содержанием Pb отличались ягоды сортов Десертная Огольцовой и Надёжа, а также отборных форм 3058-9-209 и 3183-49-163.

Максимальное содержание Ni было у сорта Черноокая. Сорта Ладушка и Надёжа, элиты 4025-56-188 и 4047-57-97, а также отборные формы 3058-9-209 и 3183-49-163 содержали Ni существенно меньше.

Сорт Минай Шмырёв отличался наиболее высокой концентрацией в ягодах Zn и Cu, существенно превышающей накопление этих элементов в других исследованных нами сортообразцах.

Таблица 3. Содержание тяжёлых металлов в ягодах перспективных сортов и форм смородины чёрной, мг/кг сырой массы

Минимальным накоплением Zn и Cu отличались элиты 4047-57-41 и 4025-56-188, а также отборные формы 3058-9-209 и 3183-49-163.

По результатам проделанного этапа исследований, в качестве генотипа, накапливающего в плодах наименьшее суммарное количество Pb, Ni, Zn и Cu, можно выделить отборную форму 3058-9-209. Также положительно следует оценить сорт Надёжа, отличающийся наименьшим суммарным накоплением наиболее токсичных элементов Pb и Ni.