СОПОСТАВЛЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ И КОНЦЕНТРАЦИЙ СЕЛЕНА МЕТОДОМ ФИТОТЕСТИРОВАНИЯ Долгодворова А.П. Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия. emildelfin@mail. ru
COMPARISON OF VARIOUS FORMS AND CONCENTRATIONS OF SELENIUM BY METHOD OF PHYTOTESTING Dolgodvorova A.P. Одним из жизненно необходимых микроэлементов для человека и животных является селен (в количестве 40-200 мкг/сутки).
Недостаток данного элемента в почвах отражается на дефиците селена в продуктах питания. В настоящее время актуальны работы, посвященные обогащению селеном растительной пищи. Высокие концентрации селена вызывают токсикоз, как у человека, так и у растений. В связи с этим важно определить интервал концентраций селена, который обеспечит оптимальную жизнедеятельность живого организма. Для этого широко используют методы биотестирования, позволяющие выявить, как позитивное, так и негативное действие элемента. Поскольку наши исследования связаны с агрохимическими решениями задач по использованию разных форм селена, метод фитотестирования явился более подходящим. Цель данного исследования - изучить и сопоставить влияние различных форм селена (наноселена, селенита и селената натрия) и различных концентраций данного элемента на растительные тест-культуры. Исследования проводились на чашках Петри с фильтровальной бумагой и планшетах с перлитом в качестве субстрата. Определение проводилось по модифицированному на кафедре агрохимии и биохимии растений МГУ методу. Расчет велся путем учета снижения или увеличения длины корней и колеоптиля проростков семян. Тест-культурами явились: ячмень сорта Сонет и маш (золотистая фасоль). Интервал рабочих концентраций: 0.0001 % (1 ppm)-0.002 % (20 ppm). Результаты показали положительное влияние концентрации 0.0001 % селенита натрия на длину колеоптиля в двух постановках опыта с вероятностями 70 % и 95 % (тесткультура - маш). Более высокие концентрации (0.0005 % и 0.001 %) вызывали снижение всех показателей фитотестов. Положительный эффект селена в форме селената установлен в концентрации - 5 ppm (0.0005 %) (тест-культура - ячмень). Большие концентрации - 10 и 20 ppm воздействовали угнетающе на длину корня и колеоптиля. Наиболее чувствительной тест-культурой к воздействию селената явился ячмень. Маш был менее отзывчив. Испытуемая форма наноселена (0.000445 %) не оказала существенного влияния на рост корней и колеоптиля тест-культур. Более активное воздействие селенита связано с его лучшей усвояемостью растением, т.к. в цепочке метаболических реакций в растении селенат превращается в селенит (для дальнейшего перехода в органическую форму) с затратами энергии. ЦИАНОБАКТЕРИАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Домрачева Л.И. ’ , Огородникова С.Ю. ’ , Кондакова Л.В. ’ , Фокина А.И. 1 Вятская государственная сельскохозяйственная академия, Киров, Россия. nm- flora@yandex.ru 2 Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, Россия 3 Вятский государственный гуманитарный университет, Киров, Россия CYANOBACTERIAL ENVIRONMENTAL MONITORING Domracheva L.I., Ogorodnikova S.Yu., Kondakova L.V., Fokina A.I. В ходе многолетних изучений структурно-функциональной организации почвенных альго-цианобактериальных сообществ был выявлен биоиндикационный потенциал цианобактерий (ЦБ). Представители различных видов гетероцистных (ГЦ) и безгетероцистных (БГЦ) ЦБ являются постоянным компонентом фототрофных микробных сообществ в экосистемах, достигая пика своего развития в конце лета - начале осени как по флористическому обилию, так и по численности популяций. В любом типе почвы возможно массовое размножение ЦБ на поверхности («цветение» почвы), при котором формируются многовидовые ценозы, включающие, помимо ЦБ, представителей эукариотных водорослей, микромицетов и бактерий. Механическое разрушение биоплёнок «цветения» приводит к сравнительно быстрой «самосборке» данного сообщества с возвратом к нарушенной структуре. Биоиндикационная роль ЦБ наиболее ярко проявляется в агроэкосистемах, отражая уровень биогенных элементов, как при их исчерпании, так и при избытке. Например, появление в конце вегетационного сезона наземных альгоценозов с отсутствием ЦБ, прежде всего видов-азотфиксаторов, является доказательством перегрузки почвы азотом. Почвы, подверженные постоянному воздействию поллютантов, создают условия для развития специфических группировок ЦБ. Загрязнение почв нарушает ход природных сезонных сукцессий, при которых происходит последовательная смена эукариотных и прокариотных фототрофов.
Освоение экологических ниш с повышенным содержанием поллютантов происходит преимущественно за счёт круглогодичного доминирования БГЦ цианобактерий из родов Phormidium и Leptolyngbya. Биотестирование, проведенное с помощью ЦБ, адекватно отражает уровень химического загрязнения среды. Чёткую реакцию на загрязнение почвы проявляют природные биоплёнки Nostoc commune, которые являются многовидовыми природными микробоценозами. В условиях загрязнения изменяется структура сообщества биоплёнок: резко сокращается видовое обилие водорослей и ЦБ, снижается плотность их клеток. Доминирующая роль от N. commune и других ГЦ ЦБ постепенно переходит к БГЦ видам ЦБ. Снижается численность гетеротрофных азотфиксирующих бактерий. Существенно увеличивается вклад в структуру биоплёнок микромицетов, особенно их меланизированных форм. Нами показано, что простым, экспрессным и точным методом биотестирования токсичности поллютантов является определение жизнеспособности клеток чистых культур азотфиксирующих гетероцистных видов ЦБ рода Nostoc по их дегидрогеназной активности. Доказана возможность использования в качестве биомаркерного признака токсичности поллютантов накопление продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в культуре ЦБ. В модельных опытах установлен высокий уровень коррелятивной зависимости между ПОЛ и количеством погибших клеток ЦБ. Индикатором токсичности поллютантов является уровень хлорофилла а в клетках ЦБ. Под влиянием токсикантов происходит снижение уровня хлорофилла а и возрастание - феофетина в клетках ЦБ. ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОБОГАЩЕНИЯ ТОРФЯННЫХ ПОЧВ ПИТАТЕЛЬНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ ФИТОМЕЛИОРАНТОВ Дубина-Чехович Е.В., Котов С.Е., Дубина-Чехович Л.С., Котова З.П. Карельская государственная сельскохозяйственная опытная станция РАСХН, Петрозаводск, Россия. d-chehovich@yandex.ru STUDY OF THE POSSIBILITIES OF PEAT SOIL ENRICHMENT WITH NUTRIENTS BY USING OF LAND-IMPROVING PLANTS Dubina-Chekhovich E.V., Kotov S.E., Dubina-Chekhovich L.S., Kotova Z.P. Деградация почв имеет глобальные размеры и является одной из самых главных угроз мирового экологического кризиса (Добровольский, 1994, 2003, 2006; Никитин, 2003). Компенсация потерь органического вещества почвы должна базироваться на максимальном использовании экологических факторов и может осуществляться за счет применения различных фитомелиорантов. Известно, что внесение в почву свежей зелёной массы растений и ее растительных остатков способствует сохранению основной массы гумуса и тем самым препятствует деградации почвы. Цель исследований заключалась в определении содержания основных питательных элементов (N, P, K) в торфяной почве республики Карелия после заделки фитомелиорантов: викоовсяной смеси, ржи и горчицы. Результаты химического анализа сухого вещества всей биомассы растений показали, что наибольший процент питательных веществ поступал от надземной массы растений, на 25-50 % больше, чем с корневыми остатками. Доля азота варьировала в зависимости от фитомелиоранта и составляла 4.48-7.78 %, больше всего азота отмечено в сухой биомассе горчицы. Присутствие фосфора было незначительным и варьировало от 0.44 до 0.85 % от сухого вещества растений. Процент калия составлял 1.22-1.91 % сухой массы растений, его наибольшее количество поступило при заделке ржи. Постепенная минерализация пожнивных и корневых остатков в торфяной почве позволяет обогатить ее основными элементами питания. В наших исследованиях было выявлено, что наибольшее количество азота, фосфора и калия аккумулировала в торфе биомасса викоовсяной смеси - 45.4, 5.9 и 17.6 кг/га, соответственно. Наименьшее количество минеральных веществ поступило с зеленой массой и корневыми остатками горчицы (N -17.4 кг/га, P - 1 кг/га, K - 2.7 кг/га), но за счет наибольшего содержания азотистых оснований у горчицы разложение биомассы происходило более интенсивно, чем у других исследуемых культур. Таким образом, применение фитомелиорантов в качестве зеленых удобрений обогащает торфяную почву питательными веществами и элементами, тем самым, улучшая ее качественный состав и способствуя получению экологически чистого органического субстрата, пригодного в дальнейшем для производства растительных грунтов.
Еще по теме СОПОСТАВЛЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ И КОНЦЕНТРАЦИЙ СЕЛЕНА МЕТОДОМ ФИТОТЕСТИРОВАНИЯ Долгодворова А.П. Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия. emildelfin@mail. ru: