Исследование устойчивости генотипов ярового ячменя к цинку и кадмию

МРНТИ 87.51.14

Алыбаева Р. А., Шилманова У.А.

Alybayeva R.А., Shilmanova U.А.

Исследование устойчивости генотипов ярового ячменя к цинку и кадмию

Study of resistance of spring barley genotypes to zinc and cadmium

Аннотация. Важнейшая задача экологии сегодня и на перспективу — контроль содержания химических элементов в растительной продукции, возможность его регулирования. В связи с этим было проведено исследование устойчивости к кадмию и цинку различных генотипов ячменя в условиях модельного опыта. Цель работы – выявить металлоустойчивые генотипы для дальнейшего их изучения на урожайность и устойчивость к климатическим условиям среды в полевом эксперименте. В работе изучались ростовые параметры по биометрическим показателям и накоплению сухой биомассы, а также определялась содержание изучаемых металлов в проростках в условиях загрязнения среды ионами кадмия (40 мг/л) и цинка (400 мг/л). Полученные данные показали, что различные генотипы по-разному отвечают на неблагоприятное воздействие ионов кадмия и цинка. Различия выявлены как ростовых параметрах, так накоплении изучаемых металлов. Результаты опыта позволили выявить корневую устойчивость изучаемых форм, а также толерантные к транслокации металлов в надземные органы генотипы ярового ячменя. Выявленные устойчивые генотипы рекомендованы для дальнейшего изучения их урожайности и выживаемости в погодных условиях Восточно-Казахстанского региона в полевых экспериментах для выявления перспективных для сельскохозяйственного производства форм.

Ключевые слова: цинк, кадмий, ячмень, накопление сухой биомассы, накопление металлов, устойчивость.

Annotation. The most important task of ecology today and in the future is the control of the content of chemical elements in plant products, the possibility of its regulation. In this regard, the study of resistance to cadmium and zinc of different genotypes of barley in the conditions of model experience was conducted. The aim of the work is to identify metal – resistant genotypes for their further study on yield and resistance to climatic conditions of the environment in the field experiment. The paper studied the growth parameters of biometric indicators and the accumulation of dry biomass, as well as determined the content of the studied metals in seedlings under environmental pollution by cadmium ions (40 mg/l) and zinc (400 mg/l). The data obtained showed that different genotypes respond differently to adverse effects of cadmium and zinc ions. Differences are revealed both in growth parameters and accumulation of the studied metals. The results of the experiment revealed the root stability of the studied forms, as well as tolerant to the translocation of metals into the aboveground genotypes of spring barley. The identified stable genotypes are recommended for further study of their yield and survival in the weather conditions of the East Kazakhstan region in field experiments to identify promising forms for agricultural production. 

Key words: zinc, cadmium, barley, dry biomass accumulation, metals accumulation, stability.

Введение.

Загрязнение среды, в особенности химическими веществами – один из наиболее сильных факторов разрушения компонентов биосферы. В настоящее время в биосферу поступает огромное количество загрязнителей. Среди них значительное место занимают тяжелые металлы. Считается, что среди химических элементов тяжелые металлы являются наиболее токсичными [1].

Сейчас, когда загрязнение окультуренных почв стало сравнительно обычным явлением, и вероятно будет продолжаться, выявление и создание сортов, обладающих способностью не накапливать тяжелые металлы, для загрязненных территорий, становится практически единственным, реальным решением возникающих экологических проблем [2, 3]. Создание и использование в производстве техногенно устойчивых сортов сельскохозяйственных культур, ставит первоначальную задачу изучения генофонда культурных и дикорастущих растений и выделения доноров, накапливающих минимальное количество загрязнителей в товарной части урожая [4]. Оценка селекционного материала и направление исследований по принципам использования признаков, позволяющих накапливать минимальное количество экотоксикантов, даст возможность сократить сроки селекционной работы. В связи с задачей изучения генофонда культурных растений в условиях техногенного загрязнения предметом исследования стало изучение металлоустойчивости сортов ярового ячменя с целью выявления форм перспективных для возделывания в Восточно-Казахстанском регионе, а также селекционных доноров, накапливающих минимальное количество загрязнителей.