Разработка элементов селекционной технологии на стабильный уровень накопления химических элементов в продукции овощных культур : Салат, шпинат, томат, редька

• Автор: Ушаков, Владимир Анатольевич
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами
• 1.1.1. Источники и масштабы загрязнения окружающей среды
тяжелыми металлами
1.1.2. Загрязнение почв
1.1.3. Состояние экосистемы Москвы и Московской области
1.2. Краткая характеристика некоторых химических элементов и тяжелых металлов
1.3. Роль растений в миграции экотоксикантов в окружающей
среде
1.4. Проблема фона в селекции растений
ф 2. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Цель и задачи исследований
2.2. Научная новизна и практическая значимость работы
2.3. Объекты исследования
2.4. Условия и место проведения исследований
2.5. Методы исследований
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Пригодность среды природных экологических фонов для отбора исходного материала на стабильное содержание химических элементов в овощной продукции
3.2. Информативность фонов искусственно созданного ф. загрязнения почвы при селекции на устойчивость овощных
культур к накоплению тяжелых металлов
3.3. Возможность использования различных типов искусственного загрязнения (почвенное, воздушное) для повышения эффективности отбора при селекции салата на устойчивость к накоплению тяжелых металлов
3.4. Влияние загрязнения среды роста тяжелыми металлами на изменение микроструктуры стебля и корня салата
3.5. Влияние различных концентраций Сс1 в питательной среде и величины ее pH на рост стерильных проростков салата
ВЫВОДЫ
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
'• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
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 (11еп§е1, 1991; Оос1г1к, 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 (КЛсйсуэку й а1., 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, М§ 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.
Количество выпавших осадков в течение всей вегетации растений в 2002 году было ниже среднемноголетних значений, особенно сухим были май и июль. Низкая влажность воздуха и небольшое количество осадков в конце вегетационного периода 2002 года привели к возникновению множества лесных и торфяных пожаров. Вследствие чего отмечалась сильная задымленность нижних слоев атмосферы, что, возможно, повлияло на взаимодействие растение - среда овощных культур. Так шпинат второго срока посева (2 августа) отличался более высоким содержанием ряда химических элементов (Th, Sc, La).
2.5. Методы исследований
Работа включала 5 групп экспериментов:
1) изучение 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 в условиях мелкоделяночного полевого опыта;
3) изучение возможности использования искусственных сред загрязнения и различных типов загрязнения (почвенное, воздушное) в условиях вегетационного опыта 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 Cd в питательной среде на рост стерильных проростков двух сортов салата в условиях in vitro.