Посилання: Агрономія 2020 №24: 5-11
Фенологічна динаміка активності пероксидази у листках Brassica oleracea var. capitata L. за дії йонів свинцю залежно від застосування добрив і меліорантів
В. Снітинський, д. б. н.
ORCID ID: 0000-0001-9633-1004
О. Дидів, к. с.-г. н.
ORCID ID: 0000-0003-4155-5945
А. Дидів, к. с.-г. н.
ORCID ID: 0000-0002-4436-9008
Н. Качмар, к. с.-г. н.
ORCID ID: 0000-0003-4471-5895
Т. Дацко, к. с.-г. н.
ORCID ID: 0000-0002-2957-1822
Львівський національний аграрний університет
https://doi.org/10.31734/agronomy2020.01.005
Анотація
Важливу роль у реакціях толерантності рослин до умов забруднення навколишнього середовища важкими металами відіграє антиоксидантна ферментна система. Одним із компонентів цієї системи є пероксидаза, активність якої змінюється залежно від впливу чинників на рослинний організм. У статті представлено результати досліджень щодо впливу йонів Pb2+ на фенологічну динаміку активності пероксидази у листках капусти білоголової (Brassica oleracea var. capitata L.) за використання добрив і меліорантів у польовому модельному експерименті. Доведено, що токсикодинаміка свинцю пов’язана з активністю пероксидази в листках капусти білоголової як індикатора стресових станів рослин до фітотоксичної дії йонів Pb2+.
Отримані результати досліджень підтверджують, що активність пероксидази у листках капусти білоголової змінювалася за основними фазами розвитку й залежала від концентрації свинцю у рослинах, внесених добрив і меліорантів, а також від змодельованих рівнів забруднення ґрунту свинцем. Визначено, що зі збільшенням рівнів змодельованого забруднення ґрунту свинцем підвищувалася активність пероксидази у листках капусти білоголової у всіх варіантах досліду. Встановлено, що найменшою активність пероксидази була у фазі формування 5–6 листків, а найбільшою – у фазі технічної стиглості капусти білоголової. Виявлена середня за силою кореляція між концентрацією свинцю у листках Brassica oleracea var. capitata L. та активністю пероксидази за основними фазами вегетації.
На основі проведених досліджень встановлено, що за використання органічної та органо-мінеральної систем удобрення у поєднанні з вапнуванням ґрунту у нормі Біогумус 8 т/га + СаСО3 5 т/га та N64P64K64 + Біогумус 4 т/га + СаСО3 5 т/га концентрація йонів Pb2+ у рослинах капусти білоголової на всіх рівнях змодельованого забруднення ґрунту була найнижчою. Застосування таких систем удобрення у поєднанні з вапнуванням ґрунту позитивно позначилося на ростових процесах, підвищенні врожайності та якості продукції. Залежно від зміни активності пероксидази під час вегетації рослин капусти білоголової можна дізнатися про їхню стійкість до йонів Pb2+, а також про ефективність заходів із детоксикації ґрунту, забрудненого важкими металами за використання добрив і меліорантів. Завдяки розробці та впровадженню ефективних систем удобрення у поєднанні з вапнуванням ґрунту в конкретних ґрунтово-кліматичних умовах можна зменшити в 1,6–3,8 раза, або на 38,2–73,9 %, нагромадження йонів Pb2+ у головках капусти білоголової та отримати екологічно безпечну продукцію.
Ключові слова
капуста білоголова, пероксидаза, йони свинцю, фенофази розвитку рослин, вапнування ґрунту, система удобрення
Повний текст
Посилання
- Бондаренко Г. Л., Яковенко К. І. Методика дослідної справи в овочівництві і баштанництві. Харків: Основа, 2001. 370 с.
- Виноградова Е. Н., Коршиков И. И. Сезон¬ная динамика пероксидазной активности в листьях Populus deltoids Marsh. насаждений техногенно загрязненных территорий. Промышленная ботаника. 2012. Вып. 12. С. 161–166.
- Газарян И. Г., Шушупульян Д. М., Тишков В. И. Особенности структуры и механизма действия перо-ксидазы растений. Успехи современной химии. 2006. Т. 46. С. 303–322.
- Господаренко Г. М. Агрохімія. Київ: СІК ГРУП Україна, 2015. 376 с.
- Гуральчук Ж. З. Фітотоксичність важких мета¬лів та стійкість рослин до їх дії. Київ: Логос, 2006. 208 с.
- Колупаев Ю. Е. Активные формы кислорода в растениях при действии стрессоров: образование и возможные функции. Вісник Харківського національ¬ного аграрного університету. 2007. Вип. 3 (12). С. 6–26.
- Колупаев Ю. Е., Карпец Ю. В. Формирование адаптивных реакций растений на действие абио¬тических стрессоров. Киев: Основа, 2010. 352 с.
- Методические указания по определению тя¬желых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. Москва: Гидрометеоиздат, ЦИНАО, 1992. 61 с.
- Надточій П. П., Мислива Т. М., Вольвач Ф.В. Екологія ґрунту: монографія. Житомир: Видавництво «ПП Рута», 2010. 473 с.
- Патика В. П., Тараріко О. Г. Агроекологічний моніторинг та паспортизація сільськогосподарських земель. Київ: Фітосоціоцентр, 2002. 296 с.
- Плешков Б. П. Практикум по биохимии растений. Москва: Колос, 1976. 256 с.
- Рідей Н. М., Строкаль В. П., Рибалко Ю. В. Екологічна оцінка агробіоценозів: теорія, методика, практика. Херсон: Олді – плюс, 2011. 258 с.
- Савич И. M. Пероксидазы стрессовые белки растений. Успехи совр. биологии. 1989. Т. 107, № 3.
- С. 406–417.
- Снитынский В. В., Дыдив А. И. Эффектив¬ность различных систем удобрения и мелиорантов на подвижность свинца в почве и его влияние на биохимический состав капусты белокочанной. Овощеводство: сборник научных трудов. Национальная академия наук Беларуси. 2016. Т. 24. С. 136–143.
- Снітинський В., Качмар Н., Дидів А. Вплив добрив та меліорантів на фітопродуктивність капусти білоголової за забруднення ґрунту свинцем. Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України: Серія «Агрономія». Київ, 2018. Вип. 270. С. 329–338.
- Фатєєв А. І., Самохвалова В. Л. Детоксикація важких металів у ґрунтовій системі: методичні рекомендації. Харків: Міськдрук, 2012. 70 с.
- Gill S. S., Tuteja N. Reactive oxygen species and antioxidant machinery in abiotic stress tolerance in crop plants. Plant Physiol. Biochem. 2010. Vol. 48. P. 909–930.
- Prasad T. K., Anderson M. D., Martin, В. А., Stewart C. R. Evidence for Chilling-Induced Oxidative Stress in Maiz Seedlings and a Regulatory Role for Hydrogen peroxidе. Plant Cell. 1994. Vol. 6. P. 65–74.
- Veljovic-Jovanovic S., Kukavica B., Stevanovi B. Senescence- and drought-related changes in peroxidase and superoxide dismutase isoforms in leaves of Ramonda serbica. J. Exp. Bot. 2006. Vol. 57. P. 1759–1768.
