Одним из наиболее токсичных загрязнителей, из числа тяжёлых металлов (ТМ), является свинец. За последнее столетие значительно возросла доля населения, подверженного опасному воздействию этого элемента из-за увеличения его применения в промышленности, транспорте и быту. В связи с высокой токсичностью и способностью свинца накапливаться в организме существенно увеличился риск для здоровья людей и в первую очередь детей. Загрязнение этим ТМ окружающей среды приводит не только к снижению продуктивности растений, но и неизбежно ухудшает гигиеническое качество продуктов сельского хозяйства [6]. Свинец присутствует во всех живых организмах и доказаны, с одной стороны, его жизненная необходимость, а с другой – токсичность, биологическая роль и механизмы действия элемента изучены весьма слабо [3]. На культуру земляники в нашей стране приходится до 70% от общей площади ягодных насаждений. Однако наиболее крупные промышленные плантации и участки садоводов-любителей нередко расположены в местах, где велик риск накопления плодами ТМ, в том числе и свинца [4]. Было отмечено, что в почве садовых участков порой наблюдается превышение фоновых показателей по Zn, Cu, Pb в 4-55 раз [2]. Содержание свинца в растительной продукции (как и других ТМ) определяется следующим комплексом факторов: концентрация элементов в окружающей среде, физиологическая значимость элементов, а также видовые и сортовые особенности растений. Несмотря на то, что уже давно показана важность оценки толерантности сортов различных сельскохозяйственных растений к различным поллютантам, подобных исследований на плодовых и ягодных культурах проведено мало. В связи с этим целью нашей работы являлось изучение устойчивости сортов земляники садовой к соли свинца. Работу проводили на базе генетической коллекции ФГБНУ ВНИ-ИГ и СПР имени И.В. Мичурина, объектами исследований являлись 20 сортов земляники отечественной и зарубежной селекции. При изучении устойчивости растений к воздействию нитрата свинца (концентрация 2,5 мМ) использовали методику В.Г. Леонченко и сотр. [5]. В качестве критерия устойчивости использовали показатели максимального квантового выхода фотохимических реакций фотосистемы II и относительной скорости транспорта электронов фотосистемой II. Измерение этих параметров под действием актиничного света плотностью 190 μmol /(m2 s) после 3 и 5 дней воздействия нитрата свинца проводили с использованием флуориметра марки PAM Junior (Heinz Walz GmbH). Проведенные нами ранние исследования показали, что более существенные различия между сортами отмечены по показателю изменения скорости электронов по транспортной цепи [1]. В ходе настоящего изучения коэффициент вариации показателя максимального квантового выхода фотохимических реакций фотосистемы II составил 2,1%, а скорости транспорта электронов фотосистемой II – 20,9%. Воздействие нитрата свинца на третьи сутки привело к относительно невысокому увеличению показателя максимального квантового выхода Fv/Fm, составившее 1%-10,8% по отношению к контролю. Минимальным снижением данного показателя (1-4,0%) характеризовались сорта Яркая, Королева Елизавета II, Вима Занта, Вима Тарда, Источник, Зенит, Фестивальная, Львовская ранняя. После 5 дней воздействия нитрата свинца на растения земляники у большинства сортов отмечено снижение максимального квантового выхода фотосистемы II до 6,0%. Увеличение функциональной активности до 7,8%, по отношению к контролю, наблюдали у сортов Праздничная, Хоней, Урожайная ЦГЛ, Привлекательная. При изучении изменения относительной скорости транспорта электронов фотосистемой II были отмечены более существенные различия. При воздействии соли свинца все изученные сорта земляники садовой характеризовались снижением показателя по отношению к контролю. На третий день они составили от 5,0% до 44%. Стоит отметить, что на 5 день опыта скорость транспорта электронов фотосистемой II у большинства образцов продолжила снижение и составила 0,5-62,0% от контроля. Напротив, у 6 сортов земляники наблюдалось увеличение показателя по отношению к данным, получен-ным после трехдневного воздействия (Королева Елизавета II, Золушка, Фестивальная, Лакомая, Урожайная ЦГЛ от 2 до 27%) (рис. 1).
Рис. 1. Динамика изменения относительной скорости транспорта электронов фотосистемы II. |
|
Выводы Таким образом, на основе проведённого исследования физиологического состояния растений, установлена различная степень реакции сортов земляники на воздействие Pb(NO3)2. В результате изучения относительной скорости транспорта электронов фотосистемы II, можно выделить сорта устойчивые к воздействию нитрата свинца: Лакомая и Урожайная ЦГЛ, обладающие наибольшей восстановительной способностью. Литература 1. Абызов В.В., Борзых Н.В., Юшков А.Н., Мальгин С.А. Изучение воздействия хлорида никеля на растения земляники // Плодоводство и ягодоводство России, 2014. – Том XXXIX. – С. 13-15.2. Изерская Л.А., Цыцарёва Л.К., Воробьёв С.Н., Воробьёва Т.Е. Агроэкологический контроль почв садово-огородных участков как элемент мониторинга земель // Агрохимия, 1996. – С. 87-88. 3. Ильин В.Б., Сысо А.И. Микроэлементы и тяжёлые металлы в почвах и расте-ниях Новосибирской области. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. – С. 30-31. 4. Леоничева Е.В., Ветрова О.А., Мотылёва С.М., Мертвищева М.Е. Сортовые особенности накопления свинца и ни-келя растениями земляники садовой в условиях техногенного загрязнения // Вестник Орёл ГАУ. – Орёл, 2012. - № 3. – С. 76-79. 5. Леонченко В.Г., Евсеева Р.П., Жбанова Е.В., Черенкова Т.А. Предварительный отбор перспективных геноти-пов плодовых растений на экологическую устойчивость и биохимическую ценность плодов (Методические рекомендации) / – Мичуринск, 2007. – 72 с. 6. Ляшенко Г.М. Загрязнение почв и растений свинцом в придорожных агроценозах чернозёма обыкновенного Приазовской зоны Ростовской области: дис. … канд. с.-х. наук.: 06.01.03, 06.01.09. - пос. Персиановский, 2007. - 159 c. |
