Влияние регуляторов роста на содержание хлорофилла в растениях пшеницы в зависимости от содержания тяжелых металлов в почве
Автор: Серегина И.И., Сивашова А.В.
Журнал: Инженерные технологии и системы @vestnik-mrsu
Рубрика: Краткие сообщения
Статья в выпуске: 2, 2008 года.
Бесплатный доступ
Короткий адрес: https://sciup.org/14718983
IDR: 14718983
Текст краткого сообщения Влияние регуляторов роста на содержание хлорофилла в растениях пшеницы в зависимости от содержания тяжелых металлов в почве
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: О, 5, 10,50,100 - и пинка: 0,50,100,250,500,1000, которые 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-подзолистую, 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. 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 6. 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.
Таблица /
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 веш-ва |
Хл а |
ХИ, мг/ раст. |
|||
|
Доза Se, мг /кг почвы |
Обработка семян |
а |
6 |
Сумма а и 6 |
|||
|
Хл 6 |
|||||||
|
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,о |
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 |
Н2О |
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 |
№ |
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 |
|
|
НСР„, |
U7 |
0,10 |
0,02 |
0,13 |
1,20 |
||
Таблица 2
Влияние регуляторов роста на хлорофилльные 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 |
Н,0 |
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 |
Н2О |
27 78 |
0 97 |
0 45 |
19,55 |
||
|
эпин |
28,89 |
1,10 |
0,48 |
1,58 |
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 |
2.2! |
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,0 |
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 |
н2о |
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 |
|
|
НСРИ |
1,18 |
0.1 1 |
0,02 |
0,12 |
1,22 |
||
Применение регуляторов роста оказывало значительный защитный эффект на накопление 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 хлорофиллов а и б, что привело к увеличению содержания сум- мы хлорофилла и улучшению структуры хлорофилльного комплекса. Получено возрастание отношения хл а к хл б, а также хлорофилльного индекса, Следует отметить, что высокие концентрации селена и цинка оказывали больший токсический эффект на содержании хлорофилла а. Данную закономерность можно объяснить тем, что содержание хлорофилла й изменяется сильнее, чем хлорофилла б, так как последний образуется избирательно из первого.
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
Поступила 04.02.08.
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.
УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ СЫРЬЯ ЭФИРОМАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР
К. Тимчук, Т. Железняк, 3. Ворннку
В настоящее время на специализированных предприятиях Молдовы наблюдается тенденция к восстановлению производства натуральных эфирных масел из сырья традиционных эфиромасличных культур — лаванды (Lauandula angustifolia Mill), шалфея (Salvia sclarea L.), укропа (Anelhum graueolens L ), фенхеля (Foeniculum uulgare Mill.), мяты (Mentha piperita Lj, кориандра (Coriandrum sativum L), розы эфиромасличной (Rosa domascena Mill.), а также некоторых новых перспективных эфироносов: иссопа лекарственного (Hyssopus officinalis L), чабера горного (Satureja montana L), змееголовника молдавского (Dracocephalum moldauicum 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-
