Западный Казахстан характеризуется наличием большого числа промышленных предприятий, которые загрязняют почвы агроценозов тяжелыми металлами. При этом могут загрязняться и сельскохозяйственные растения, выращиваемые на таких почвах, поэтому поиск мер защиты пищевой цепи от тяжелых металлов – актуальная проблема.
Тяжелые металлы (ТМ), относящиеся к числу наиболее распространенных и опасных для биоты загрязнителей экологической среды, привлекают в настоящее время большое внимание исследователей [7, 8]. В то же время их распределение в почвенном и растительном покрове многих конкретных географических регионов изучено недостаточно.
Одним из способов регулирования качества окружающей среды может быть создание и использование сортов растений, характеризующихся минимальным накоплением загрязнителей. Растения, выращиваемые на загрязненных почвах, проявляют значительные межвидовые и межсортовые различия в ответных реакциях на загрязнение [1, 2].
При создании и использовании в производстве техногенно устойчивых сортов сельскохозяйственных культур возникает задача – изучить генофонд культурных и дикорастущих растений и выделить доноры, обладающие эффективным поглощением и утилизацией элементов питания, а также накапливающие минимальное количество загрязнителей в товарной части урожая [1].
Цель исследования – оценка накопления в зерновой продукции озимых культур приоритетных для Западно-Казахстанской области тяжелых металлов.
Объектами исследования являются коллекционные образцы озимой пшеницы и озимого тритикале.
Эксперименты были выполнены в условиях естественного загрязнения почвы кадмием, медью, свинцом и цинком, которые являются основными загрязнителями Западно-Казахстанской области [3].
Растения выращивались на опытных участках ТОО «Ізденіс». Исследуемые тяжелые металлы определяли методом атомной абсорбции на приборе Analyst 300 фирмы “Perkin Elmer”.
Исследования содержания тяжелых металлов в зерне озимой пшеницы и озимого тритикале показали, что содержание тяжелых металлов в исследуемых образцах не привышает допустимых уровней установленных СанПиН 4.01.047-97 (таблица 1).
Таблица 1
Содержание тяжелых металлов в зерне различных образцов озимой пшеницы и тритикале (урожай 2014г.)
|
Название сорта |
Pb |
Cd |
Zn |
Cu |
|
Звезда |
Н.о |
0.06 |
10 |
3.14 |
|
Лютесценс 72 |
Н.о |
0.04 |
4.12 |
3.76 |
|
Жемчужина Поволжья |
Н.о |
0.06 |
8.74 |
2.64 |
|
Саратовская 90 |
Н.о |
0.04 |
12.6 |
4.84 |
|
Папсуевский |
Н.о |
0.1 |
15 |
4.48 |
|
Линия 3\14 |
Н.о |
0.02 |
9.52 |
3.16 |
|
Линия 39\4 |
Н.о |
0.08 |
18.6 |
5.66 |
|
36/1 × Праг 22341 |
Н.о |
0.08 |
13.7 |
4.08 |
|
АД-4× Л-71 |
Н.о |
0.06 |
8.7 |
3.7 |
|
ПДУ по СанПиН 4.01.047-97 |
0.5 |
0.1 |
50 |
10 |
*Н.о – не обнаружено
По результатам исследования в исследуемых образцах озимой пшеницы и озимого тритикале наличия свинца в зерне не обнаружено. Наименьшее содержание кадмия наблюдалось у районированных сортов озимой пшеницы Лютесценс 72 и Саратовская 90. Анализ образцов тритикале показал, что наименьшее содержание кадмия наблюдалось у Линии 3\14 и АД-4× Л-71. Максимальное содержание кадмия (на уровне ПДУ, установленным СанПиН4.01.047-97) выявлено в зерне сорта озимого тритикале «Папсуевский».
Минимальное содержание меди наблюдалось в исследуемых образцах озимой пшеницы Жемчужина Поволжья и Звезда, в озимом тритикале минимальное значение содержания меди наблюдалось у следующих образцов: Линии 3\14 и АД-4× Л-71.
Таким образом, к накоплению изучаемых тяжелых металлов наиболее устойчивыми оказались сорта озимой пшеницы Звезда, Лютесценс 72 и Жемчужина Поволжья. Среди образцов тритикале наименьшее содержание тяжелых металлов в зерне селекционной линии 3\14 и гибрида АД-4× Л-71. Содержание цинка в зерне исследуемых образцов не превышает предельно допустимого уровня установленного СанПиН 4.01.047-97.
Результаты проведенных исследований свидетельствуют о низком содержании тяжелых металлов в изучаемых образцах, что позволяет рекомендовать их в качестве исходного материала для использования в селекции.
Литература:
1. Молчан И.М. Селекционно-генетические аспекты снижения содержания экотоксикантов в растениеводческой продукции // Сельскохозяйственная биология. -1996. -№ 1. -С. 55-66.
2. Медведев П.В., Федотов В.А. Исследование влияния природно-географических и сортовых факторов на накопление тяжелых металлов яровой пшеницей // Вестник ОГУ.-2009. -№6 (100). –С.222-226.
3. Алыбаева Р.А. Оценка экологического состояния почв города Усть-Каменогорска // Вестник КазНУ. Серия экологическая. -2007. -№ 2 (21). -С.40-44.
4. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. -М: Агропромиздат, 1985. –351 с.
5. Соколова О.Я., Стряпков А.В, Антимонов С.В, Соловых С.Ю. Влияние способов экструзионной подготовки зерна на содержание в нем подвижных форм тяжелых металлов // ВЕСТНИК ОГУ. 5 ‘2005. - 133с.
6. RE Knox, CJ Pozniak, FR Clarke et al. Chromosomal location of the cadmium uptake gene (Cdu1) in durum wheat // Genome. -2009, -№ 52 (9). –P. 741 –747.
7. Ребезов М.Б., Белокаменская А.М., Максимюк Н.Н., Наумова Н.Л., Зинина О.В. Оценка методов инверсионной вольтамерометрии, атомно-абсорбционного и фотометрического анализа токсичных элементов в продовольственном сырье и пищевых продуктах: монография. – Челябинск: ИЦ ЮУрГУ, 2012. – 94 с.
8. Ребезов М.Б., Чупракова А.М., Зинина О.В., Максимюк Н.Н., Абуова А.Б. Оценка методов исследования ксенобиотиков: монография. – Уральск, 2015. –204 с.
