МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ ПОЧВ В РАЙОНЕ ГОРОДА КЕРЧЬ ПОСРЕДСТВОМ РОСТОВОГО ТЕСТА

Введение. Растущая антропогенная нагрузка на экосистемы обуславливает необходимость разработки системы мер по её минимизации. Для эффективного природоохранного управления необходима информация о степени опасности загрязняющих веществ для окружающей среды, в частности их токсичности. В настоящее время широкое распространение получили биологические методы, а наиболее разработанные из них основаны на  оценке аборигенной микрофлоры, которые являются достаточно простыми и чувствительными к токсикантам.

Ростовой тест используется для определения общей токсичности грунтов. Его сущность заключается в учете изменений показателей роста проростков индикаторной культуры, выращенных на исследуемых пробах грунта. Этот метод позволяет оценить стимулирующий эффект роста растений (например, при внесении в грунт удобрений и т.п.).

В ростовом тесте контролируются  интенсивность роста индикаторного растения, семена которого проращиваются на исследуемом и контрольном (незагрязненном) грунте, фиксируя энергию их прорастания, высоту проростков, длину корней, сухую массу подземной и надземной частей. Тестирование проб грунта проводится на растениях-индикаторах, семена проращиваются на исследуемой и контрольной почвах в чашках Петри. На дно чаш кладут лист фильтровальной бумаги, на которой размещают 1 г измельченного просушенного грунта, высаживают 20-50 зерен и заливают 5 мл дистиллированной воды. Продолжительность исследования составляет от 48 до 72 часов, после чего проводиться: измерение длинны и массы корневой системы и расчет условного показателя токсичности почв.

По каждому из исследуемых вариантов обсчитывается средняя длина корневой системы. Фитотоксический эффект определяется в процентах и зависит от массы и длинны корневой системы растения, количества поврежденных растений или количества проростков.

Для удобства проведения сравнительных оценок природных сред по ростовому тесту используем следующую шкалу (таблица 1).

Таблица 1

Шкала оценки уровня токсичности природных сред по ростовому тесту

В данном исследовании в качестве тест-культуры была выбрана редька посевная (лат.Raphanus sativus) - довольно чувствительная культура к токсичности почв, этот вид является типичным для нашего региона и не проходит специальной обработки как зарубежные семена, а значит, более достоверно способен отобразить состояние и качество исследуемых почв.

Пять образцов почв были отобраны на территории г. Керчи в районе р. Джарджавы. В качестве контроля использовалась почва Казантипского природного заповедника. Опыт проводился в трех повторениях, высаживалось по 20 семян тест-культуры в каждую чашку Петри (рисунок 1).

Рисунок 1. Первый день посадки тест-культуры в пробах

В период проведения исследования чашки Петри помещались в термостат, с целью поддержания постоянного температурного режима 25 ± 0,5 ⁰С. Чашки с пробами почв проветривались три раза в сутки через каждые 6-8 часов. На рисунках ниже представлены пробы почв с проросшими семенами, на второй день и третий эксперимента (рисунок 2 и рисунок 3).

Рисунок 2 -Второй день прорастания, продолжительность 48 часов

Рисунок 3 -Третий день прорастания, продолжительность 72 часов

Для определения токсичности почв использовался показатель длины корневой системы редиски. Согласно полученым опытным путем данныем, был рассчитан фитотоксический эффект почв в районе р. Джарджава. Выводы по результатам опыта на ростовом тесте и применении в качестве биоиндикатора редьки посевной в таблице 2.

Таблица 2.

Оценка экологического состояния почв г. Керчи по ростовому тесту

Таблица 3.

Коэффициент Стьюдента-Фишера

Как видно из таблицы, некоторые полученные результаты отличаются от контроля (t > 3), что свидетельствует про то, что процессы роста некоторые тест-культуры на отобранных почвах угнетены. Это особенно заметно в пробах 2, 3 и 5. Результаты исследований (рисунок 4) показывают, что наибольший процент угнетения роста корневой системы по длине корешков наблюдается в пробе 3 и составляет 27,65 %, а наименьшее 4 – 15,83 % по сравнению с контролем.

Произведя оценку качества почв, используя шкалу оценки уровня токсичности природных сред по ростовому тесту и данного показателя повреждаемости, наблюдаем низкий уровень токсичности почв во всех пробах кроме пробы №3. (угнетение до 23,1 %). Проба №3 относится к среднему уровню токсичности (27,65 %).

Рисунок 4. Гистограмма интегральной оценки почв по длине корневой системы

Длина корневой меристемы редьки посевной (лат. Raphanus sativus), выращенной на исследуемых образцах почв значительно отличается от контроля. Следует отметить, что морфологической особенностью растений в пробах была менее слабая развитость корневой системы и всасывающих корешков, в отличие от контрольных проб, где корневая система отличалась утолщенностью, удлиненностью и хорошей развитостью всасывающих корешков.

Вывод: в исследовании для определения общей токсичности грунтов был использован ростовой тест, согласно которому был определен фитотоксический эффект почв г. Керчи, в районе р. Джарджава.

Список литературы:

1. Головко Э.А. О методах изучения биологической активности торфяных почв / Э.А. Головко. – Киев. 1971., 68-76 с.
2. Куриленко В.В. Основы экогеологии, биоиндикации и биотестирования / В.В. Куриленко. - СПб.: Изд-во СПбГУ. 2004., 448 с.
3. Мотузова Г.В., Экологический мониторинг почв / Г.В. Мотузова. - М.: Изд-во «Академический Проект»; «Гаудеамус», 2007., 237 с.
4. Фомин Г.С., Почва. Контроль качества и экологической безопасности по международным стандартам / Г.С. Фомин. - М.: Протектор, 2001., 304 с.