какая доза ионов свинца приводит к снижению урожая редиса примерно в 2 раза
Выбранный для просмотра документ Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение.docx
Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №2»
г.Нефтекумск, Ставропольский край
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАБОТА
Влияние ионов Pb 2+ , Cu 2+ и Н + на развитие корневой системы проростков
на примере проростка фасоли
Заболотная Анастасия Владимировна,
обучающаяся 7 класса
Сугакова Светлана Юрьевна
Учитель биологии и химии
Введение. Тема работы. Цель. Задачи. Актуальность темы
Основное содержание. Теоретическая часть работы
Систематическое положение и ботанические признаки
Распространение в Европе
Значение и применение
2. Условия прорастания семян
2.1. Температурные условия
2.3. Сроки посева семян
3. Возрастные состояния растения
5. Кислотные дожди и их последствия.
1. Подготовка материала для исследования
2. Приготовление растворов
3. Проведение эксперимента
Выводы и рекомендации
Литература и интернет-ресурсы
Цель: Определить практическим путем, как влияют соли тяжелых металлов на развитие и рост растений, приобрести навыки экспериментальной работы и освоить метод исследования.
Объем – 20 страницы
Количество фотографий – 10
Количество таблиц – 2
Литература и интернет-ресурсы:
Причиной накопления большого количества «тяжелых металлов» в растениях является загрязнение почвы и атмосферного воздуха
Источниками загрязнения являются промышленные объекты и автомобильный парк, который постоянно растет.
многие изменения, происходящие с ними, имеют специфические проявления, поэтому, идеально походят для исследовательской работы.
Растения легко накапливают различные вещества, следовательно, по их состоянию можно судить об экологической обстановке. Следовательно, растения являются биоиндикаторами, т. е. многие изменения, происходящие с ними, имеют специфические проявления, поэтому, идеально походят для исследовательской работы.
Цель работы: Определить практическим путем, как влияют соли тяжелых металлов на развитие и рост растений, приобрести навыки экспериментальной работы и освоить метод исследования.
Гипотеза: «Тяжелые металлы» губительно действуют на жизнедеятельность живых организмов.
Задачи:
Изучить научную литературу об условиях роста и развития растений.
Экспериментально определить влияние тяжелых металлов на растения.
Научиться готовить растворы солей с определенной концентрацией.
Сравнить и проанализировать полученные результаты опыта.
Объект исследования : Бобовые семена двудольных растений.
Предмет исследования : Прорастание бобовых семян в растворах разных солей металлов.
Методы: изучение литературы, эксперимент, сравнительный анализ, наблюдение, фиксирование результатов в виде таблиц, фотографий.
Место проведения исследования – школьная лаборантская
«Тяжелые металлы» – биологически активные металлы.
Появление понятия «тяжелые металлы» связано с проявлением токсичности некоторых металлов и опасности их для живых организмов. В настоящее время этот термин получил широкое распространение.
Причиной накопления большого количества «тяжелых металлов» в растениях является загрязнение почвы и атмосферного воздуха
Источниками загрязнения являются промышленные объекты и автомобильный парк, который постоянно растет.
Поэтому, в воздухе присутствуют случайные вещества в виде тяжелых металлов. Особенно, вредному воздействию солей тяжелых металлов подвержены растения. Растения легко накапливают различные вещества, следовательно, по их состоянию можно судить об экологической обстановке. Следовательно, растения являются биоиндикаторами, т. е. многие изменения, происходящие с ними, имеют специфические проявления, поэтому, идеально походят для исследовательской работы. Таким образом, в данной работе я выясняю, как растворы солей «тяжелых металлов» влияют на рост и развитие растений.
Основное содержание. Теоретическая часть работы.
Систематическое положение и ботанические признаки.
Вид: Фасоль обыкновенная
Фасоль обыкновенная (лат. Phaséolus vulgáris ) — вид растений из рода Фасоль семейства Бобовые ( Fabaceae ). Самый распространённый в культуре вид своего рода, широко возделываемый как пищевое растение.
Имеет много разновидностей и сортов. Сорта отличаются между собой по форме и цвету листьев, цветов и плодов. В пищу используются как семена, так и бобы (стручки) (см. зелёная фасоль).
Фасоль обыкновенная — однолетнее травянистое растение 0,5—3 м высотой (встречаются как карликовые сорта, так вьющиеся с длиной стебля до 3 м).
Стебель у части сортов вьющийся, у другой — прямой; сильноветвистый, покрыт редкими волосками.
Листья тройчатосложные парноперистые, на длинных черешках.
Цветки по 2—6 на длинных цветоножках, 1—1,5 см длины, от белых до тёмно-пурпурных и фиолетовых, мотыльковые, собраны в пазушные кисти.
Плоды — бобы, висячие, 5—20 см длины, 1—1,5 см ширины, прямые или изогнутые, сплющенные или почти цилиндрические, от бледно-жёлтых и зелёных до тёмно-фиолетовых, с двумя — восемью (по другим данным, тремя — семью [4] ) семенами.
Семена 5—15 мм длины, эллиптические, от белых до темно-лиловых и черных, однотонные или мозаичные, крапчатые, пятнистые.
Распространение в Европе
В Европу завезена после второго путешествия Колумба, а оттуда она попала в Россию в XVII—XVIII в.в.. Вероятно, поэтому в России фасоль долгое время называли французскими бобами. Сначала её выращивали как декоративный кустарник, и лишь со временем, в конце XVII века, фасоль приобрела широкое распространение как овощная культура.
Значение и применение
Фасоль обыкновенная — ценная продовольственная и кормовая культура. По составу белки фасоли близки к белкам мяса и усваиваются организмом на 75 %. Среди бобовых продовольственных культур фасоль по популярности занимает второе место после сои. Особенно широко она распространена в странах Южной Америки и Европы, любят и ценят её и в Китае. В рационе питания многих южных народов фасоль занимает важнейшее место.
Из плодов фасоли готовят супы, гарниры, консервы.
Благодаря высокому содержанию калия её применяют в диетическом питании при атеросклерозе и нарушениях ритма сердечной деятельности.
В народной медицине настои створок используют при заболевании почек, ревматизме, гипертонии и нарушениях солевого обмена.
2 . Условия прорастания семян.
Семена, попав в благоприятные условия, прорастают и дают жизнь новому растению.
Прорастание семян обычно начинается с момента проникновения воды в семя через семявход. Вода, таким образом, является необходимым условием прорастания семян. Проникнув в семя, вода вызывает его набухание — семя несколько увеличивается в объеме. При этом запасные питательные вещества, находящиеся в эндосперме и семядолях, переходят растворимое состояние и становятся доступными для клеток живого зародыша.
Кислород воздуха — еще одно важное условие прорастания семян и развития проростка.
Кроме воды и воздуха важнейшим условием прорастания семян являются содержащиеся в них запасные питательные вещества. Они обеспечивают первоначальное питание зародыша, его способность к увеличению размеров и числа клеток и формирование проростка. Если запасных питательных веществ в семени мало, то развитие зародыша происходит медленно.
Без использования питательных веществ, запасенных в семени, зародыш растения не способен развиться и сформировать растение.
Растущий зародыш, поглощая запасные питательные вещества семени, энергично осуществляет в своих клетках обмен веществ. При этом его клетки активно дышат, поглощая кислород и выделяя углекислый газ и тепло. Недостаток кислорода в воздухе (тем более его отсутствие) вызывает гибель.
На прорастание семян влияют также температурные условия. Одним растениям для прорастания их семян нужно много тепла, другим — мало. Например, семена огурца и тыквы прорастают при температуре +15. +18 0 С, а семена перца — при +25 0 С. Семена гороха, редиса, льна, укропа прорастают при температуре +2. +5 0 С, семена клевера лугового — при 0. +0,5 0 С. Эти особенности семян учитываются при определении сроков посева. Растения, семена которых при прорастании требуют высокой температуры, называют теплолюбивыми, а растения, прорастающие при низких температурах, называют холодостойкими.
Преобладающему числу видов растений для прорастания семян свет не требуется. Но есть растения, семена которых прорастают только в темноте (например, чернушка) или только на свету (петуния).
Сроки посева семян.
Определяя сроки посева семян, следует учитывать особенности прорастания растений и погодные условия. Холодостойкие растения высаживают рано, теплолюбивые — только в хорошо прогретую почву.
При посеве очень важно учесть глубину заделки семян в почву, которая прежде всего зависит от размеров самих семян.Чем крупнее семя, тем глубже его заделывают в почву.
Мелкие семена заделывают в почву не очень глубоко, а некоторые даже сеют по поверхности почвы. Семена гороха, фасоли, тыквы крупные, их заглубляют в почву на 4-5 см, семена, средние по размеру (например, огурцов, помидоров, редиса, моркови, свеклы, лука и петрушки) — на глубину 2-3 см. Мелкие семена мака, репы, салата, сельдерея сеют по поверхности почвы, лишь слегка присыпав сверху слоем почвы не более 1,5-2 мм. Глубина заделки семян зависит также от качества почвы. В песчаную почву семена заделывают глубже, чем в плотную глинистую.
Условия, необходимые для прорастания семян: наличие воды, кислорода воздуха и запасных питательных веществ в семени; определенная температура. Стремясь вырастить растения, человек создает все условия, необходимые для прорастания семян. Чтобы получить хороший урожай, надо соблюдать сроки посева семян и глубину их заделки в почву. Это зависит от свойств самих растений, размеров семян и качества почвы.
Возрастные состояния растения.
Тяжелые металлы – это группа химических элементов с относительной атомной массой более 40. Появление в литературе термина «тяжелые металлы» было связано с проявлением токсичности некоторых металлов и опасности их для живых организмов.
В последние годы все сильнее подтверждается важная биологическая роль большинства металлов. Многочисленными исследованиями установлено, что влияние металлов весьма разнообразно и зависит от содержания в окружающей среде и степени нуждаемости в них микроорганизмов, растений, животных и человека.
Таким образом, влияние ТМ на живые организмы весьма разнообразно Это обусловлено, во-первых, химическими особенностями металлов, во-вторых, отношением к ним организмов и, в-третьих, условиями окружающей среды.
Повышенный интерес к свинцу вызван его приоритетным положением в ряду основных загрязнителей окружающей природной среды. Металл токсичен для микроорганизмов, растений, животных и людей. Избыток свинца в растениях, связанный с высокой его концентрацией в почве, ингибирует дыхание и подавляет процесс фотосинтеза, иногда приводит к увеличению содержания кадмия и снижению поступления цинка, кальция, фосфора, серы. Вследствие этого снижается урожайность растений и резко ухудшается качество производимой продукции. Внешние симптомы негативного действия свинца – появление темно-зеленых листьев, скручивание старых листьев, чахлая листва. Устойчивость растений к его избытку неодинаковая: менее устойчивы злаки, более устойчивы бобовые.В организм человека свинец в основном поступает через пищеварительный тракт. При токсичных дозах элемент накапливается в почках, печени, селезенке и костных тканях. При свинцовом токсикозе поражаются в первую очередь органы кроветворения (анемия), нервная система (энцефалопатия и нейропатия) и почки (нефропатия). Наиболее восприимчива к свинцу гематопоэтическая система, особенно у детей.
Повышенные концентрации цинка оказывают токсическое влияние на живые организмы. У человека они вызывают тошноту, рвоту, дыхательную недостаточность, фиброз легких, является канцерогеном (Кеннет, Фальчук, 1993). Избыток цинка в растениях возникает в зонах промышленного загрязнения почв, а также при неправильном применении цинксодержащих удобрений. Большинство видов растений обладают высокой толерантностью к его избытку в почвах. Однако при очень высоком содержании этого металла в почвах обычным симптомом цинкового токсикоза является хлороз молодых листьев. При избыточном его поступлении в растения и возникающим при этом антагонизме с другими элементами снижается усвоение меди и железа и проявляются симптомы их недостаточности.В организмах животных и человека цинк оказывает влияние на деление и дыхание клеток, развитие скелета, формирование мозга и поведенческих рефлексов, заживление ран, воспроизводительную функцию, иммунный ответ, взаимодействует с инсулином. При дефиците элемента возникает ряд кожных заболеваний. Токсичность цинка для животных и человека невелика, т.к. при избыточном поступлении он не кумулируется, а выводится. Однако в литературе имеются отдельные сообщения о токсическом влиянии этого металла: у животных снижается прирост живой массы, появляется депрессия в поведении, возможны аборты (Кальницкий, 1985). В целом же наибольшую проблему для растений, животных и человека в большинстве случаев представляет дефицит цинка, нежели его токсичные количества.
Кислотные дожди и их последствия.
Термин «кислотные дожди» ввел в 1872 г. английский инженер Роберт Смит в книге «Воздух и дождь: начало химической климатологии». Кислотные дожди, содержащие растворы серной и азотной кислот, наносят значительный ущерб природе. Земля, водоемы, растительность, животные и постройки становятся их жертвами.
Земля и растения страдают от кислотных дождей: снижается продуктивность почв, сокращается поступление питательных веществ, меняется состав почвенных микроорганизмов.
Все больший ущерб кислотные дожди наносят сельскохозяйственным культурам: повреждаются покровные ткани растений, изменяется обмен веществ в клетках, растения замедляют рост и развитие, уменьшается их сопротивляемость к болезням и паразитам, падает урожайность.
Проведены исследования степени восприимчивости к кислотным дождям 18 видов сельскохозяйственных культур и 11 видов декоративных растений на ранних стадиях роста. Наиболее подверженными вредоносному воздействию оказались листья томатов, сои, фасоли, табака, баклажанов, подсолнечника и хлопчатника. Наименее восприимчивыми — озимая пшеница, кукуруза, салат, люцерна и клевер.
Опытно- экспериментальная работа по биологии на тему “Влияние тяжелых металлов на показатели всхожести пшеницы и редиса “
Государственное бюджетное профессиональное
образовательное учреждение Новосибирской области
«Колыванский аграрный колледж»
«Влияние тяжелых металлов на показатель всхожести семян редиса и пшеницы»
Авторы: обучающиеся 1 курса по профессии
35.01.23 Хозяйка (ин) усадьбы
Руководитель: Рачковская А. И.
преподаватель 1 квалификационной категории
Рассмотрена на заседании ПЦК
по подготовке квалифицированных рабочих, служащих
от «_____» _________ 2019 г.
Председатель: _____________В.Г. Рыбалко
В данной работе раскрывается влияние солей кадмия на сельскохозяйственные культуры, изучается методика определения показателей всхожести семян.
Рекомендована для использования преподавателями при привлечении студентов к внеурочной деятельности, может быть использована для проведения кружковых занятий, на уроках профессиональных модулей.
Глава 1. Часть теоретическая ……………….……………….. ………….. 6
1.1. Кадмий: общая характеристика, источники поступления в окружающую среду …………………………………………………………………………….. 6
1.2. Показатели качества семян и их изменения в условиях загрязнения окружающей среды…………………………………………………………….. 10
Глава 2. Часть практическая…………………………………………………. 13
2.1. Объекты, условия и методика проведения опыта……………………… 13
2.2. Результаты исследований………………………………………………. 14
В настоящее время в биосферу поступает огромное количество разновидностей химических веществ – продуктов хозяйственной деятельности, большая часть которых накапливается в почве. Среди загрязнителей значительное место занимают тяжелые металлы.
Основными источниками антропогенного поступления тяжелых металлов в природную среду являются тепловые электростанции, металлургические предприятия, карьеры и шахты по добыче полиметаллических руд, транспорт, химические средства защиты сельскохозяйственных культур от болезней и вредителей. (1).
Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами вызывает тревогу, потому что оно многопланово снижает продуктивность растений, нарушает естественно сложившиеся фитоценозы, ассимиляционный потенциал фитомассы, ухудшается качество среды обитания человека, включая качество продукции и продуктов питания.
В связи с этим, одной из актуальных задач является выявление предельно допустимой концентрации содержания в почве водорастворимых соединений тяжелых металлов, поскольку хроническое загрязнение почвы и подземных вод может привести к резкому снижению темпов роста и развития растений, а значит и урожая.
Цель исследования: исследовать теоретические данные влияния тяжелых металлов на показатели всхожести и энергию прорастания семян редиса и пшеницы в условиях действия водорастворимых солей кадмия.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
– определить диапазон концентраций солей кадмия, при которых семена редиса и пшеницы не теряют всхожесть.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
– определить диапазон концентраций солей кадмия, при которых семена пшеницы и редиса не теряют всхожесть;
– определить пороговую (фитотоксичную) величину концентрации раствора хлорида кадмия, при которой энергия прорастания и всхожесть семян снижается более, чем на 30 %
– проанализировать и сравнить влияние солей кадмия на показатели всхожести пшеницы и редиса.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы :
– теоретические – поиск, изучение и анализ литературы;
– статистические – анализ и синтез полученных результатов;
– математические – расчет показателей всхожести и энергии прорастания семян;
– моделирование – искусственное загрязнение среды, в которую помещались семена.
Глава . Часть теоретическая
1.1. Кадмий: общая характеристика, источники поступления в окружающую среду
Кадмий был открыт в 1817 году Ф.Штромейером (Геттинген, Германия). Название элемента произошло от латинского cadmia – цинковая руда. Очевидно, это связано с тем, что он в больших количествах обнаруживается в составе цинковых руд в виде минерала гринокита ( CdS ).
Значение кадмия для окружающей среды определяется двумя его свойствами: 1) сравнительно высоким давлением паров, определяющим легкость его испарения, например, при плавлении или при сгорании углей; 2) высокой растворимостью в воде, особенно при слабокислой реакции среды.
Широкое распространение кадмия в топливах, удобрениях, рудных отвалах способствует постоянному увеличению его содержания в окружающей среде. В результате этого кадмиевое отравление становится основной проблемой для проживающих в промышленных зонах.
В продуктах животного происхождения кадмия содержится, мкг/кг: молоко – 2,4, творог – 6, яйца – 23-250.
Вне производства количество кадмия в организме определяется его поступлением с пищей и водой. Существенным источником кадмия является и курение, при этом ингаляционное поступление металла более опасно, чем пероральное, так как сорбируемость вдыхаемого кадмия гораздо выше.
Кадмий, поступивший с пищей, как и другие тяжелые металлы, тяжело преодолевает кишечный барьер. На это влияют различные факторы. Например, катионы типа кальция и цинка подавляют абсорбцию кадмия. Основная часть металла захватывается слизистой кишечника, а затем удаляется путем слущивания клеток эпителия. В общем, высшие животные и человек абсорбируют только 1-5% кадмия (за исключением периода новорожденности, когда кишечный барьер преодолевается довольно легко).
Поглощенный кадмий аккумулируется в первую очередь в печени. Кадмий также сорбируется и другими органами, в частности мужскими половыми. Некоторое количество элемента поступает в кровь. Циркулирующий в организме кадмий может частично связываться с металлотионином, легко сорбируемым почками. Но большая часть кадмия поглощается корковым слоем почек и может накапливаться в течение многих лет. Результатом является их повреждение.
В противоположность ртути, кадмий не способен преодолевать плацентарный барьер и организм новорожденного вообще не содержит этого элемента.
Биологический период полувыведения кадмия составляет около 20 лет. Как следствие этого – увеличение содержания кадмия в почках в течение жизни человека от 0 при рождении до 20 мг в пожилом возрасте (для некурящих) и 40 мг для взрослого курящего человека. Основной путь выведения из организма – через мочу, хотя в сравнении с общим количеством элемента в организме, выделенное с мочой количество невелико.
Подобно другим тяжелым металлам, кадмий легко реагирует с белковыми макромолекулами и другими биологически важными молекулами. Химическое подобие кадмия и цинка приводит к замещению кадмием цинка в ряде ферментов. Действие кадмия может отразиться на многочисленных органах, включая легкие, простату, семенники, сердце, печень, почки. Симптомами острого отравления являются рвота, спазм кишечника, головная боль. Попав с пищей в организм, кадмий транспортируется кровью в другие органы, где он связывается глутатионом и гемоглобином эритроцитов. Кровь курильщиком содержит кадмия примерно в 7 раз больше, чем у некурящих.
В результате долговременного хронического отравления почки собирают главную часть от общего содержания кадмия в организме и почечная кора становится главной мишенью для этого токсиканта.
При хроническом воздействии происходит разрушение печени, сильная дисфункция почек в связи с протеиноурией (появление белка в моче). Заболевание ведет к смерти. Болезнь сопровождается болями в спине и ногах, как результат декальцификации костей, которая приводит к их ломкости.
Большинство опытов, поставленных с целью выявления мутагенного воздействия кадмия на организм, показало отсутствие прямого влияния элемента на генетический материал. Однако не исключается возможность синергического воздействия нескольких металлов совместно с кадмием, способного вызвать генетические отклонения.
Никакой специальной терапии для лечения кадмиевого отравления нет, а хелатирующие агенты, которые используются при отравлении некоторыми другими металлами в целях ускорения их выведения из организма, могут только перераспределить кадмий в почки (что вызовет их разрушение). Обильный прием цинка, кальция, фосфатов, витамина D и белковая диета могут несколько ослабить отравление.
В профилактике кадмиевой интоксикации важное значение имеет питание: преобладание в рационе растительных белков, высокое содержание серусодержащих аминокислот, аскорбиновой кислоты, железа, цинка, меди, селена, кальция. (Титова В.И. и др., 2001.)
Кадмий не является необходимым элементом и растения не страдают от его отсутствия, хотя иногда он может выполнять роль стимулятора. В одном из опытов было обнаружено возрастание в растении содержания витамина С, если содержание элемента в почве не превышало 10 мг/кг (Черных Н.А., Черных И.Н., 1995).
Небольшие дозы кадмия могут приводить даже к некоторому повышению урожайности сельскохозяйственных культур. В одной из работ указывается на повышение урожайности свеклы и моркови при начальной дозе кадмия 0,5 мг/кг почвы (Зубкова В.М.и др.,1994). Авторы связывают этот факт со стимуляцией данным элементом процессов биосинтеза.
При повышенном содержании кадмия в почве наблюдается та же закономерность распределения элемента по органам, как и в отношении других металлов: преимущественное накопление отмечается в корнях, наименьшее – в генеративных и запасающих органах. Однако необходимо учитывать, что кадмий более токсичен для человека, чем для растений и его фитотоксичность проявляется при концентрации в почве, редко встречающейся даже в промышленных ландшафтах (более 50 мг/кг в дерново-подзолистой почве). Однако вредное для человека содержание кадмия в продукции неопасно для растения и отмечается еще до того, как начинают работать защитные системы растения. Ситуация усугубляется тем, что кадмий, будучи химическим аналогом необходимого растениям цинка, может поглощаться метаболическим путем. При этом резкой дифференциации кадмия по органам растения может не происходить.(Бингам Ф.Т. и др., 1993).
Токсическое воздействие кадмия на растения связано с тем, что он подавляет активность ферментов фосфатазы, каталазы, оксидазы, дегидрогеназы, рибонуклеазы, связанных с дыханием и другими физиологическими процессами; подавляет активность протеиназ и пептидаз, участвующих в белковом обмене. Кадмий взаимодействует с клеточными мембранами, изменяя их проницаемость и вызывая разрывы.
При высоком содержании элемента в почве происходит торможение роста корней за счет снижения величины и скорости растяжения клеток. Замещение цинка на кадмий в ферментах вызывает цинковую недостаточность. (Нестерова А.Н., 1989)
Поскольку кадмий является антагонистом ионов кальция, магния, железа, цинка, а также образует труднорастворимые фосфаты в корнях, он может вызывать дефицит вышеназванных элементов с соответствующими визуальными признаками (Черных Н.А., 1988; Черных Н.А., 1991)
Кадмий поступает в окружающую среду в результате износа шин и использования асфальтобетона. Проблема усугубляется использованием некоторых отходов, содержащих кадмий и другие металлы, в качестве материала для изготовления дорожных покрытий. (Миронов А.А., Евгеньев И.Е., 1986).
Одним из источников загрязнения являются фосфорные удобрения, получаемые с использованием фосфатной руды. Многие авторы отмечают повышенное содержание кадмия в удобрениях, достигающее 170 мг/кг в простом суперфосфате, 17 мг/кг – в двойном, 153 мг/кг – в диаммофосе (Минеев В.Г.и др., 1993). Особенно велика опасность загрязнения для почв парников и теплиц, где применяются повышенные нормы минеральных удобрений.
В качестве химических мелиорантов используются, как правило, известковые материалы различного происхождения. Некоторые из них – сапропели, известковая и доломитовая мука, известковые отходы различных производств – могут иметь в своем составе свинец и кадмий.
1.2. Показатели качества семян и их изменения в условиях загрязнения окружающей среды
Все семена культурных растений обладают посевными качествами. Посевные качества семян – это важный показатель позволяющий оценить достоинство посевного материала, т.к. высококачественные семена позволяют получить высокий урожай.
Посевные качества семян – это совокупность физических свойств семян, характеризующих степень их пригодности для посева. Среди них важную роль играет чистота семенного материала, масса 1000 семян, всхожесть, энергия прорастания, влажность и состояние здоровья (травмированность, незараженность болезнями и вредителями).
В данной работе необходимы только два показателя качества семян – это всхожесть и энергия прорастания.
Под лабораторной всхожестью понимают способность семян при оптимальных, стандартизированных лабораторных условиях в определенный срок образовывать здоровый, нормально развитый проросток. При лабораторном анализе всхожести определяют % всхожих семян данной культуры, которые прорастают при этих условиях. Всхожесть определяется на 6-7 день в зависимости от культуры.
В одном анализе со всхожестью устанавливают энергию прорастания семян. Энергия прорастания характеризует дружность и быстроту прорастания семян, определятся на третий день после закладки опыта. (5)
Всхожесть семян является важнейшим показателем их качества. Она используется в процессе проведения коммерческих операций с семенами, подготовки их к посеву и расчета норм высева. Отсутствие данных о всхожести семян или несоответствие имеющихся официальных данных фактическим показателям может привести к очень большим убыткам производства. С повышением качества семян и интенсивности технологий возделывания культур требования к достоверности показателя всхожести семян возрастают. В настоящее время в овощеводстве страны используются семена широкого круга производителей различных стран, фирм, выращенные в различных условиях, обработанные различными способами.
В определенной мере фактическая всхожесть семян снижается в процессе хранения их в период действия документа о качестве. Причем в зависимости от способа обработки (инкрустирование, дражирование с включением различных препаратов) и вида упаковки, процесс старения семян происходит с различной интенсивностью. (3)
Помимо этого на всхожесть влияют и условия произрастания семян. Энергия прорастания семян и всхожесть снижаются при неправильной обработке почвы перед посевом, при несоблюдении сроков посева (несоблюдение теплового режима), глубины заделки семян, при неправильной послепосевной обработке почвы (например, не было проведено боронование после посева и почва сильно уплотнена), а также недостаток влаги могут существенно повлиять на данные показатели.
Загрязнение окружающей среды тоже может оказывать негативное влияние на посевные качества семян. Среди загрязнителей особое место занимают тяжелые металлы. Это антропогенное явление породило новый, ранее не свойственный растениям, вид стресса. Такой вид стрессового воздействия имеет свои особенности. В отличие от достаточно хорошо изученных «естественных» стрессовых факторов, как засуха, затопление, низкие или высокие температуры, которые носят сравнительно краткосрочный характер, и, как правило, не затрагивают весь период вегетации растений, накопление тяжелых металлов в почве может происходить как постепенно, так и за незначительный промежуток времени (в случаях крупных разовых выбросов).
В большинстве случаев стресс, вызванный тяжелыми металлами, носит затяжной характер и затрагивает все стадии развития растений от семени до семени.
Тяжелые металлы замедляют процесс прорастания семян, однако на всхожесть семян отрицательное влияние оказывают только их высокие концентрации.
Глава . Часть практическая
2.1. Объекты, условия и методика проведения опыта
1. Редис (radicula) – однолетние или двулетние растения из рода Редька семейства Капустные. Корнеплоды редиса могут быть округлыми, плоскоокруглыми или иметь цилиндрическую форм. Окраска может быть насыщенная красная, розовая, белая, фиолетовая и даже желтая. (2)
В данной работе используется сорт редиса – «Дамский каприз», фирмы – «Русский огород». Корнеплоды данного сорта крупные, округлые, малиново-красные с белым кончиком массой 25-30 г. Мякоть белая, хрустящая, нежного пикантного вкуса.
3. Соль кадмия – CdCl 2 *2,5 H 2 O
Исследование проводится в лаборатории Колыванского аграрного колледжа. Для опыта необходима химическая посуда для приготовления растворов, чашки Петри, термостат.
Методика проведения опыта:
1. Приготовить 7 вариантов растворов соли кадмия различной концентрации, 8 вариант – контроль (дистиллированная вода).