Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка элементов селекционной технологии на стабильный уровень накопления химических элементов в продукции овощных культур (Салат, шпинат, томат, редька) Ушаков Владимир Анатольевич

Разработка элементов селекционной технологии на стабильный уровень накопления химических элементов в продукции овощных культур (Салат, шпинат, томат, редька)
<
Разработка элементов селекционной технологии на стабильный уровень накопления химических элементов в продукции овощных культур (Салат, шпинат, томат, редька) Разработка элементов селекционной технологии на стабильный уровень накопления химических элементов в продукции овощных культур (Салат, шпинат, томат, редька) Разработка элементов селекционной технологии на стабильный уровень накопления химических элементов в продукции овощных культур (Салат, шпинат, томат, редька) Разработка элементов селекционной технологии на стабильный уровень накопления химических элементов в продукции овощных культур (Салат, шпинат, томат, редька) Разработка элементов селекционной технологии на стабильный уровень накопления химических элементов в продукции овощных культур (Салат, шпинат, томат, редька) Разработка элементов селекционной технологии на стабильный уровень накопления химических элементов в продукции овощных культур (Салат, шпинат, томат, редька) Разработка элементов селекционной технологии на стабильный уровень накопления химических элементов в продукции овощных культур (Салат, шпинат, томат, редька) Разработка элементов селекционной технологии на стабильный уровень накопления химических элементов в продукции овощных культур (Салат, шпинат, томат, редька) Разработка элементов селекционной технологии на стабильный уровень накопления химических элементов в продукции овощных культур (Салат, шпинат, томат, редька)
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Ушаков Владимир Анатольевич. Разработка элементов селекционной технологии на стабильный уровень накопления химических элементов в продукции овощных культур (Салат, шпинат, томат, редька) : Дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.05 : Москва, 2005 122 c. РГБ ОД, 61:05-6/343

Содержание к диссертации

Введение

1. Литературный обзор 5

1.1. Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами 5

1.1.1. Источники и масштабы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами 5

1.1.2. Загрязнение почв 10

1.1.3. Состояние экосистемы Москвы и Московской области 13

1.2. Краткая характеристика некоторых химических элементов и тяжелых металлов 17

1.3. Роль растений в миграции экотоксикантов в окружающей среде. 40

1.4. Проблема фона в селекции растений 42

2. Цель, задачи, материалы и методы исследования 45

2.1. Цель и задачи исследований 45

2.2. Научная новизна и практическая значимость работы 45

2.3. Объекты исследования 47

2.4. Условия и место проведения исследований 48

2.5. Методы исследований 50

3. Результаты исследований 57

3.1. Пригодность среды природных экологических фонов для отбора исходного материала на стабильное содержание химических элементов в овощной продукции 57

3.2. Информативность фонов искусственно созданного загрязнения почвы при селекции на устойчивость овощных культур к накоплению тяжелых металлов 71

3.3. Возможность использования различных типов искусственного загрязнения (почвенное, воздушное) для повышения эффективности отбора при селекции салата на устойчивость к накоплению тяжелых металлов 80

3.4. Влияние загрязнения среды роста тяжелыми металлами на изменение микроструктуры стебля и корня салата 84

3.5. Влияние различных концентраций Cd в питательной среде и величины ее рН на рост стерильных проростков салата 88

Выводы 92

Практические рекомендации 93

Список использованной литературы 94

Приложения 112

Введение к работе

Интенсивное развитие промышленно-энергетического потенциала ведет к активному поступлению в биосферу и увеличению содержания в ней многих химических элементов, причем в таких количествах, которые во много раз превосходят естественные. Большую опасность для живых организмов и человека представляют тяжелые металлы, обладающие канцерогенными и мутагенными свойствами (Rengel, 1991; Godzik, 1993; Гуральчук, 1994).

Защита пищевых цепей от продукции, загрязненной тяжелыми металлами, может осуществляться путем организации экологически чистых производств, а также внедрения химических и агротехнических приемов, снижающих поступление экотоксикантов в растения (Горбатов, Зырин, 1987, Головатый, 1999; Кузьмич, Графская, Хостанцева, 2000; Прасад, 2003).

Наряду с этим принципиально иной путь решения проблемы -использование мощного адаптивного потенциала растений - устойчивости к эдафическим факторам среды, в частности, способности за счет механизмов поглощения и нейтрализации тяжелых металлов обеспечивать относительно низкое их накопление в товарной части продукции (Kilchevsky et al., 1999; Прасад, 2003).

Исследования в этом направлении только начинаются и имеют целью создание с помощью селекции сортов, адаптированных к антропогенно загрязненным территориям, и позволяющих получать экологически безопасную продукцию. Также создание сортов овощных культур, способных давать продукцию, обогащенную биологически ценными химическими элементами (такие как Са, Mg и ряд других) позволит улучшить полноценность питания человека. Особый интерес такое направление селекции представляет для овощных культур и картофеля, часто возделываемых в индивидуальных хозяйствах и на приусадебных участках в пригородных зонах, наиболее подверженных антропогенному загрязнению (Гармаш, 1994).

В связи с этим возникает необходимость разработки методических основ селекции данного направления. Большой интерес представляет изучение параметров среды как фона для отбора исходного материала и оценки селекционного материала при селекции на стабильное содержание химических элементов. Среда является мощным фактором для отбора, и вопрос о фонах, на которых ведется селекция, имеет первостепенное значение (Вавилов, 1934). Существует также необходимость разработки эффективных методов ускоренной оценки исходного материала.

Источники и масштабы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами

Все источники поступления экотоксикантов в окружающую среду объединяются в две группы: природные и антропогенные (техногенные). К природным источникам относятся выветривание горных пород и минералов, эрозионные процессы и вулканическая деятельность. Основными источниками антропогенного поступления тяжелых металлов в природную среду являются предприятия промышленности: тепловые угольные электростанции, металлургические заводы, карьеры и шахты по добыче полиметаллических руд и транспорт.

Технологические процессы предприятий черной и цветной металлургии не обеспечены надежными средствами очистки газовых выбросов, что приводит к сильному загрязнению атмосферы вокруг этих предприятий. Загрязненная атмосфера в этом случае является главным источником накопления тяжелых металлов в почве и растениях.

Вклад разных источников в загрязнение окружающей среды стран Европы отдельными тяжелыми металлами показан в трудах многих исследователей (Арсентьева, 1988; Рудой, 1989; Baumjohann et al., 1992). Так, в общем выбросе кадмия доля цинко-кадмиевых плавильных заводов составляет 60%, медно-никелевых - 23%, от сжигания топлива и отходов - 10% и 3% соответственно.

Загрязнение природной среды свинцом происходит главным образом в результате сжигания бензина (60%) и производства цветных металлов (22%); производство железа, стали, ферросплавов вносит 11% общего выброса свинца.

Цинком загрязняют среду выбросы цинко-кадмиевых плавильных заводов (60%); при производстве железа, стали и сплавов в окружающую среду поступает 13% общего количества выбросов цинка; в результате сжигания отходов - 17% и древесины - 6%.

Основные источники загрязнения медью - медно-никелевые плавильные заводы (50%), сжигание топлива (22%), производство железа, стали и ферросплавов (11%), сжигание древесины (11%).

Основные источники антропогенных выбросов вредных веществ в атмосферу сосредоточенны в индустриальных странах Северной Америки, Центральной Европы, Японии и СНГ (Овчаренко, 2000).

Так, по справочным материалам (Poliseh Bot. Stud., 1993), суммарное поступление тяжелых металлов в атмосферу в год при различной деятельности в Северной Америке и Европе составляло: свинца 370000 т, кадмия 7552 т (за счет цветной металлургии 6200 т), мышьяка 31239 т (в основном за счет цветной и черной металлургии, производства стекла, цемента), ртути 5400 т (за счет производства хлора, цветной металлургии и др.). Наиболее грязными являются выбросы цветной металлургии (производство меди, свинца, цинка), где на тонну производственного продукта выбрасывается: свинца - 40-60 кг, мышьяка до 3 кг, ртути до 280 г, кадмия до 13 г.

Исследования почвогрунтов Германии до глубины 8 м на разном удалении от Гамбургского промышленного района показали наличие больших количеств меди, цинка, свинца и кадмия даже в почвах сельскохозяйственных угодий. Проведенные в этом районе расчеты поступления металлов в воздух дают следующие результаты: за 100 лет медеплавильными заводами в Фирланде и Маршленде в воздухе выброшено 8400 т цинка, 3400 т свинца, 2900 т меди, 750 т мышьяка, 50 т кадмия, 20 т хрома. В районе предприятия цветной металлургии (Галле) концентрация свинца превышала фон почти в 8 раз (Baumjohann et al., 1992; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989).

В районе Южной Норвегии верхние горизонты почв загрязнены цинком, медью, свинцом, кадмием и мышьяком. Загрязнение обусловлено главным образом длительным атмосферным переносом из стран Европы аэрозолей, содержащих тяжелые металлы (Steinnes, 1986; Steinnes et al., 1989). В Японии в результате загрязнения почв выхлопными газами и пылью плавильных заводов содержание кадмия, цинка, свинца и меди увеличилось в верхнем (15 см) слое почвы в 1,5-50 раз (Yamada, 1968).

В СНГ значительные территории загрязнены тяжелыми металлами, поступающими из стационарных источников (Стрнад и др., Ї984; Черник, Черкес, 2000).

Уровень загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами, как правило, обратно пропорционален расстоянию от источника загрязнения. Так, в условиях Кольского полуострова и Казахстана при изучении загрязнения почв предприятиями цветной металлургии установлено, что на расстоянии до 1 км от источников загрязнения общее количество меди, цинка, свинца, никеля и кадмия во много раз превышало ПДК (Арсентьева, 1988).

На расстоянии 5 км от предприятия цветной металлургии (комбината "Североникель") на Кольском полуострове количество меди и никеля в пахотном горизонте в 40 раз превышало фоновый уровень, 15 км - в 15-20 раз, 25км - в 4-5 раз. В одном из промышленных центров Кузбасса в слое почвы 0-20 см на расстоянии 0,5 км от цинкоплавильного завода найдено (мг/кг): цинка - 14125, свинца - 649, кадмия - 56, на расстоянии 5 км - 347, 52,7 и 2,8 соответственно (Ильин, 1987, 1991).

На расстоянии 1 км от Новочеркасской ГРЭС содержание меди, ванадия и свинца превышало величины ПДК и только на расстоянии 20 км приближалось к фоновым значениям (Арсентьева, 1988).

Высокое загрязнение тяжелыми металлами выявлено на Урале в районе Красно-Уральска, где почвы загрязнены медью, цинком, мышьяком, свинцом, кадмием и хромом. Наибольшие концентрации тяжелых металлов отмечали на территории медеплавильного комбината и Сорьинского шламоотстойника.

Под влиянием техногенных выбросов в почвах Азербайджана (г. Мин-гечаур) накапливался свинец, хром, никель, медь, цинк, марганец. Максимальное содержание металлов было на расстоянии 500 м от источника загрязнения. Содержание валового марганца доходило до 1006 мг, подвижной формы - до 124 мг, ванадия - 267 и 31,1 мг, хрома - 238 и 28 мг соответственно на кг почвы (Черник и др., 2000).

В Беларуси (г. Витебск) выявлены участки с концентрацией цинка до 700 мг и олова до 200 мг на кг почвы (Бережной, 2004; Головатый, 2004).

В ИЭМ по суммарному показателю загрязнения почв металлами проведено ранжирование городов, где сосредоточены крупные предприятия черной и цветной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, машиностроения, тепловой энергетики и др. (Махонько, 1990; Большаков и др., 1993).

Площадь обследованной территории вокруг конкретного центра составляла от десятков до сотен и тысяч квадратных километров. Из 165, обследованных городов 3% относятся к чрезвычайно опасной категории загрязнения почв; 6% - к опасной; 7% - к умеренно опасной; 84,5% - к допустимой категории загрязнения почв.

К IV группе (допустимой категории загрязнения почв) относятся многие крупные и известные города: Тбилиси с суммарным показателем загрязнения -15, Николаевск-на-Амуре - 13, Запорожье - 13, Сумгаит - 12, Баку -11, Рязань, Батуми, Ткварчели, Полтава, Хабаровск, Сухуми, Кировабад - 10-9, Киев, Ярославль, Владивосток, Магадан, Иркутск, Раменское, Самара, Владимир, Магнитогорск, Семипалатинск - 8-7, Южно-Сахалинск, Ташкент, Новосибирск, Братск, Барнаул, Кустанай, Одесса, Алма-Ата - 6-5, Кировоград, Черкассы, Ангарск, Кемерово, Ереван, Фрунзе, Джамбул - 4-3, Новокузнецк, Пушкино, Львов, Минск, Новомосковск, Днепропетровск - 2, тогда как Звенигород, Истра, Наро-Фоминск, Дмитров имеют суммарный показатель загрязнения - 1 (Овчаренко, 2000).

В обзор-каталоге (Зоны загрязнения..., 1988) определены площади вокруг 540 крупных городов бывшего СССР, где происходит систематическое зимнее загрязнение снежного покрова. Площади ареалов, отражающие хроническую загрязненность снежного покрова в разных городах, составляют от 4 тыс. до 2,1 млн. км (более 100 млн. га), что составляет 5% территории, на которой формируется устойчивый снежный покров.

Состояние экосистемы Москвы и Московской области

Большая плотность населения, крупная промышленность, интенсивность сельского хозяйства, отсутствие должной заботы об охране окружающей среды поставили город Москву и Московскую область на грань экологического бедствия.

В Государственном докладе "О состоянии окружающей среды Российской Федерации в 1994 году" город Москва и Московская область отнесены к одному из 13 регионов с очень острой экологической ситуацией и по уровню загрязнения они стоят в одном ряду с Уралом и Кузбассом.

Природная среда Москвы и Московской области находится в том состоянии, когда, деградируя, прямо угрожает условиям жизни и здоровью человека, а отдельные экологические проблемы или их совокупность достигают критической, кризисной или даже катастрофической степени остроты, создавая зоны чрезвычайной экологической ситуации и зоны экологического бедствия.

Особенно загрязнены почва, вода, воздух. В результате около 14 млн. человек постоянно испытывают вредное влияние автотранспорта, 12 млн. человек проживают в зонах устойчивого загрязнения атмосферного воздуха и почти все жители Москвы страдают от загрязнения почвы солями цветных металлов и некачественной питьевой водой.

Высокое содержание в почве кадмия и кобальта (соответственно в 20 и 3 раза выше фонового) обнаружено в Московской области в западном и северозападном направлении от г. Видное в зоне влияния газоперерабатывающего завода и Московской кольцевой автодороги (Вьюков, Козлова, 1990; Овчаренко, 2000). Главными причинами загрязнения являются: - мощная энергетика, не укладывающаяся по выбросам в допустимые нормы; - повышенная концентрация экологически опасных химических веществ в почвах и других природных средах; - высокоразвитая промышленность и высокая численность автотранспорта.

Только на территории Москвы и ближайших окрестностях расположено 100 свалок, которые заняли уже 1% обшей территории, а главная, Ногинская, занимает уже 110 га. На территории области расположено более двух тысяч птицеферм и животноводческих комплексов, которые ежегодно дают около 14 млн. тонн помета, навоза, из которых не менее 6 млн. тонн идут на прямое загрязнение природной среды.

Кроме того, идет непрерывное накопление неутилизированных отходов множества городов, миллионов тонн токсичных осадков сточных вод. Только в Москве ежегодно скапливается 20 млн. тонн отходов, которые вывозятся на свалки нерегулярно.

Одним из серьезных загрязнителей окружающей среды являются органические отходы, образующиеся в результате обеспечения населения города продуктами питания, а также образующимися отходами перерабатывающей промышленности, бытовые отходы.

В национальном докладе "О состоянии и исследовании земель Российской Федерации за 1993 год" отмечается предельное значение суммарного загрязнения, установленное для районов экологического бедствия. Такие предельные значения зафиксированы в Москве более чем на 5,0 тыс. гектаров Центрального, Восточного и Юго-Восточного округов, что составляет около 5% всей территории города.

Территории, где почвы наиболее сильно загрязнены тяжелыми металлами, увеличились за последнее десятилетие в Москве на 30% и нередко захватывают новостройки. Только 800 промышленных предприятий столицы (всего их 2800) располагают локальными очистными сооружениями и лишь на 66 из них стоки очищаются до установленных норм.

Московская земля отличается обилием тяжелых металлов и нефтепродуктов. Предельно допустимые концентрации превышены в сотни раз. Несмотря на кризисную ситуацию, игнорируются предупреждения биологов и экологов. Москва и ее обитатели стали заложниками не только собственных предприятий, но и окружающих столицу промышленных городов. В таблице 1.1.3.1 приведено фактическое содержание тяжелых металлов в почвах Московской области, нормативы и коэффициенты превышения фактических данных по сравнению с нормативами.

По большинству тяжелых металлов фактическое содержание превышает нормативное в десятки раз, а по олову в 200 раз. Отчасти это положение обусловливается либеральными нормативами предельно-допустимых концентраций тяжелых металлов в окружающей среде, действующих у нас в стране.

Наряду с зафязнением почвы, воды тяжелыми металлами, наибольшую опасность для жизни и здоровья людей представляет загрязнение окружающей среды радионуклидами и диоксинами. Источниками загрязнения среды радионуклидами являются ядерные реакторы, тем более при авариях.

Научная новизна и практическая значимость работы

Целью наших исследований явилось выявление эффективных селекционных фонов и методов отбора на стабильность накопления некоторых химических элементов, в том числе и тяжелых металлов, овощными культурами.

Для достижения поставленной цели нами предусматривалось решение следующих задач: 1. определение пригодности среды природных экологических фонов для отбора исходного материала на стабильное содержание химических элементов в овощной продукции; 2. оценка информативности сред искусственно созданного загрязнения почвы, как фона для отбора на устойчивость овощных культур к накоплению тяжелых металлов; 3. выявление возможности использования различных типов искусственного загрязнения (почвенное, воздушное) для повышения эффективности отбора при селекции салата на устойчивость к накоплению тяжелых металлов; 4. изучение влияния загрязнения среды роста тяжелыми металлами на изменения микроструктуры стебля и корня салата; 5. изучение влияния различных концентраций кадмия в питательной среде и величины ее рН на рост стерильных проростков салата в условиях in vitro.

Разработана система методов для оценки и отбора на стабильное содержание химических элементов в овощной продукции: - широкое экологическое испытание в условиях естественного загрязнения тяжелыми металлами для выявления форм, контрастно различающихся по селектируемому признаку; - оценка исходного материала на фонах искусственного загрязнения (внесение Cd(N( i)2 и РЬ(ЫОз)2 в 1 кг почвы по 300 мг и 3 г соответственно) на первых этапах селекции; - оценка исходного материала при селекции салата на устойчивость к фолиарному (некорневому) загрязнению кадмием и свинцом на высокоинформативном фоне искусственно создаваемого воздушного загрязнения этими металлами; - набор сред испытания с разными уровнями загрязнения для использования на заключительных этапах селекции; - косвенный отбор устойчивых к накоплению тяжелых металлов образцов по уровню содержания селена; - использование методов культуры in vitro для отбора устойчивых к накоплению кадмия сортов салата при концентрации кадмия в питательной среде 300 мг/л и р№=7,8 по показателю всхожесть семян; - использование для проведения экспресс оценки коллекционного материала салата с целью поиска форм, устойчивых к накоплению тяжелых металлов, микроструктурного анализа поперечных срезов стебля.

Практическая значимость работы. Разработанная система методов позволяет повысить эффективность селекционного процесса, направленного на получение сортов овощных культур, обладающих устойчивостью к накоплению тяжелых металлов и со стабильным содержанием биологически ценных химических элементов в продуктивных органах.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на отчетных сессиях ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур, а также на заседании научно-технического совета и расширенном межлабораторном заседании ВНИИССОК в 2005 году.

Материалы диссертации были представлены на V Международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Пущино, 2003); Международной научно-практической конференции «Приоритетные направления в селекции и семеноводстве сельскохозяйственных растений в XXI веке» (15-18 декабря 2003г., Москва); V Международной научно-практической конференции «Интродукция нетрадиционных и редких растений» (Донской ГАУ, пос. Персиановский. 7-11 июня 2004г.); Международной научно-практической конференции «Производство экологически безопасной продукции растениеводства и животноводства» (Брянск, 2004).

Объектом исследований явились четыре овощные культуры: салат, шпинат, редька и томат. Культуры были подобраны по принципу биологического разнообразия продуктивных органов, применяемых в пищу: салат, шпинат - листья, редька - корнеплод, томат - плоды. По каждой культуре в испытание включено не менее 6-ти сортов.

Салат (Lactuca sativa L.) представлен следующими семью сортами: Берлинский желтый, Подмосковье (кочанные), Азарт (полукочанный) и Изумрудный, Новогодний, Московский парниковый, Алекс (листовые), которые получены из лаборатории генетики и цитологии ВНИИССОК, а также из коллекции ГНІД ВИР. В исследовании использовано десять сортобразцов шпината (Spinacia oieracea L.)\ Pricky Large, Old Dominion, Garant, Buterflay, Mona Liza, Юань-ли Боцай, Местный (получены из коллекции ГНЦ ВИР), Нафис, Стоик и Жирнолистный (ВНИИССОК). Редька (Raphanus sativus L. (ssp. hybernus Alef.)) представлена шестью сортами: Деликатес, Зимняя круглая белая, Зимняя круглая черная, Грайворонская, Майская белая, Маргеланская (ВНИИО, УзНИИОБКиК, ВНИИССОК). Для исследований были использованы образцы томата (Lycopersicon esculentum Mill.) селекции ВНИИССОК: Алпатьева 905а, Грот, Дубок и селекции Белорусской ГСХА: Спринт, Л17К, Зорка.

Пригодность среды природных экологических фонов для отбора исходного материала на стабильное содержание химических элементов в овощной продукции

На первом этапе исследований нами дана оценка сред испытания по уровню содержания минеральных элементов в почве. Так по хрому наблюдали превышение уровня ПДК как в почве Можайского района, так и в почве опытного участка ВНИИССОК в 7 и 10 раз соответственно. По содержанию цинка наблюдали превышение ПДК только в Можайском районе.

Различаются участки по содержанию некоторых других элементов в почве. В почвах полигона ГИН РАН значительно больше содержание В г (в 4 раза), Cd (в 4 раза), Мп (в 1,5 раза).

Выявленные различия опытных участков по содержанию химических элементов в почве позволяют повысить эффективность испытания исходного материала на устойчивость накопления химических элементов в меняющихся условиях среды.

Предварительная оценка генотип - средовых отношений по межсортовой изменчивости накопления химических элементов в товарной части урожая в условиях сред испытания проведена нами по параметру Cv (коэффициент вариации).

Установлено, что практически по всем культурам в естественной среде можно достичь высокого уровня дифференциации сортового разнообразия по накоплению химических элементов.

Выявлены видовые различия взаимодействия растение — среда. Наиболее проблематично использование в селекционном процессе на уровень содержания химических элементов естественных экологических фонов для салата и томата.

Использование изученных нами сред позволило выявить сортовую дифференциацию редьки по уровню накопления химических элементов в достаточной мере для отбора контрастных по этому признаку образцов. Случай отсутствия сортового полиморфизма проявлялся только по свинцу. Однако перенесение испытания в другие среды позволяет выявить искомый признак.

Еще меньше возможность для выявления на естественных экологических фонах фенотипов томата по содержанию химических элементов. Сортовая дифференциация по селектируемому признаку может быть достигнута на всех экологических фонах по пяти элементам: Са, Sc, Cr, Br, Ni. По десяти -необходима конкретизация данных по наиболее информативным средам, а по четырем (К, As, Sb, Th) следует разработать специальные методы оценки.

В целом результаты предварительной оценки по коэффициенту вариации показали, что на изученных в нашей работе естественных экологических фонах существует возможность ведения отбора для всех изученных овощных культур на стабильный уровень накопления химических элементов. Однако существует специфика взаимодействия растение - среда, как по культурам, так и по отдельным химическим элементам.

Для более точного определения возможности использования изученных сред были рассчитаны параметры комплексной оценки среды по методике А.В. Кильчевского, Л.В. Хотылевой (1985). Для анализа использовали следующие показатели: Sek — относительная дифференцирующая способность среды; dj - продуктивность среды; tk - типичность среды.

Относительная дифференцирующая способность среды (Sek) по уровню содержания химических элементов при изменении пункт — год испытания менялась в зависимости от объекта взаимодействия со средой от 0,0 до 126,8% по салату, от 7,0 до 152,3% по шпинату, от 0,0 до 86,1% по томату и от 0,2 до 124,0% по редьке (табл. 3.1.3-3.1.6).

По большинству элементов (кроме Fe и В а) возможна оценка в заданном направлении по редьке. На фоне условий всех лет и пунктов испытания стабильно высокой была дифференциация по уровню содержания химических элементов в продукции шпината.

Дифференцирующая способность среды (Sek) по содержанию химических элементов менее выражена у салата и томата. Для обеих культур анализирующий фон не формировался по К, Fe, Со, Zn, Rb, Pb и, кроме того, по Са, As, Br, Sb, Мп для салата и по Na и Cd для томата (табл. 3.1.3-3.1.6).

Таким образом, выявилась независимость взаимодействия растение — среда по стабильности накопления химических элементов от продуктового органа. Листовые овощи характеризуются как высокой (шпинат), так и низкой (салат) дифференциацией по изучаемому признаку.

Определена специфика видовых реакций на изучаемые среды по отдельным элементам. По всем культурам на всех естественных фонах возможны оценка и отбор по содержанию только Sc и Сг.

По большинству элементов такая работа может быть проведена при условии подбора специальных сред. Поскольку фон естественных сред меняется от нивелирующего до анализирующего по годам в пунктах испытания, испытание не может быть кратковременным. Менее всего проявляется дифференцирующая способность среды по Pb (все культуры), Cd, Fe (салат, шпинат), Со, Zn, Rb, К (салат, томат), а также Са, Br, Sb, As (салат) и Ва (редька).

Похожие диссертации на Разработка элементов селекционной технологии на стабильный уровень накопления химических элементов в продукции овощных культур (Салат, шпинат, томат, редька)