Изучение некоторых морфологических и физиологических характеристик проростков фасоли в эксперименте с различными почвами

Байкатова Амина

класс 11, школа для одаренных детей «Дарын», г. Караганда

Альжанова Раушан Кайдаровна

научный руководитель, учитель высш. кат. школы для одаренных детей «Дарын», г. Караганда

Среди многих негативных последствий хозяйственной деятельности человека особое место занимает загрязнение окружающей среды группой поллютантов, получивших общее название тяжелые металлы.

Ранее в 2009—2011 гг. нами проводилось изучение влияния тяжелых металлов на морфологические и анатомические показатели дикорастущих растений-космополитов промышленно-загрязненных территорий Карагандинской области [1; 2]. Однако, полученные результаты являются не полностью сравнимыми, поскольку исследовались растения, произрастающие в разных климатических и почвенных условиях.

Поэтому нами в качестве продолжения исследований и подтверждения результатов был запланирован лабораторный эксперимент по выращиванию растений в одинаковых условиях, но с различными почвами.

Объектами исследований являлись семена и проростки фасоли.

Лабораторные опыты с почвами закладывали в 6 вариантах: контроль (покупная стандартная цветочная земля), земля из гор Каркаралы, земля из окр. г. Жезказган, покупная земля с солями меди, покупная земля с солями никеля, покупная земля с солями хрома.

Морфология семян и проростков исследовали под лупой. Статистическую обработку результатов вели по методике Л.Н. Удольской [4].

Изучение содержания воды в проростках и водоудерживающей способности проводили в период окончания эксперимента в августе 2012 г. [5].

После закладки опытов семена фасоли набухали, увеличиваясь в размерах в 1,5—1,7 раза, потом наклевывались. Первым из семени появился зародышевый корень, после появлялся гипокотиль, который выносил наружу сложенные вместе семядольные листья. На данной фазе прорастания проросток появлялся над поверхностью земли.

На первоначальной стадии наблюдений учитывалась всхожесть семян фасоли в различных вариантах опыта. Первыми начали прорастать семена на контрольной партии, через сутки появились проростки в остальных вариантах опыта (рис. 1). Учет вели на 3, 5 и 15 сутки эксперимента.

почвы: 1 — с никелем, 2 — с медью, 3 — с хромом

почвы: 1 — контроль, 2 — из окр. г. Жезказган, 3 — из гор Каркаралы

Рисунок 1. Показатели всхожести и динамики прорастания семян фасоли на различных типах почвы

Наибольшая всхожесть (70 %) отмечена для семян, выращенных на почвах из гор Каркаралы, на втором месте стоят варианты опыта с никелем, хромом и Жезказганом. Наименьшие результаты получены на фоне медного загрязнения и в контрольном варианте.

После 1,5 месяцев выращивания проростки отмывали от земли, взвешивали, оценивали некоторые морфологические и физиологические параметры. Измерения позволили показать, что наилучшие показатели отмечены для растений, выращенных на почве из гор Каркаралы (таблица 1).

Таблица 1.

Некоторые морфологические показатели проростков фасоли, выращенных на различных почвах

Так, по показателям размеров надземной массы вариант № 6 оказался наибольшим. Если по показателям диаметра растения оказались более выровненными, то по показателю диаметра было отмечено, что наиболее слабыми и угнетенными являются проростки, полученные на почвах с солями меди и почвах, собранных в окр. г. Жезказган. В различных вариантах опыта меняются и показатели длины и ширины листовых пластин. Причем, в опыте с солями меди у проростков происходит быстрое отмирание и усыхание нижних настоящих листьев.

Для оценки внутренних процессов нами проведен опыт по определению таких физиологических показателей, как водоудерживающая способность и оводненность растений (таблица 2).

Таблица 2.

Водоудерживающая способность и оводненность проростков фасоли, выращенных в различных вариантах опыта

Результаты опытов показали, что наибольшая водоудерживающая способность отмечена у проростков фасоли в контрольном варианте, в опыте на почве из гор Каркаралы и на почве с солями меди. Минимальные показатели получены на почвах с солями никеля и хрома.

Изучение оводненности проростков показали, что наилучшие показатели получены на почве из гор Каркаралы (рис. 2).

варианты с почвами: 1 — никель, 2 — медь, 3 — хром, 4 — контроль, 5 — Жезказган, 6 — Каркаралы

Рисунок 2. Оводненность проростков фасоли в различных вариантах опыта

Таким образом, на основании морфометрических показателей можно подтвердить, что искусственное внесение солей тяжелых металлов в почву приводит к угнетению роста и развития. В результате снижаются высота и диаметр надземной массы, снижаются морфологические показатели корневой системы, некоторые физиологические параметры.

Список литературы:

1.Байкатова А.Т., Альжанова Р.К., Ишмуратова М.Ю., Бритько В.В. Влияние тяжелых металлов на морфометрические показатели растений космополитов Карагандинского промышленного региона // Материалы студен. науч. конф. Карагандинской государственной медицинской академии. Караганда, 2011. — С. 41—42.

2.Байкатова А.Т., Ишмуратова М.Ю., Альжанова Р.К. Анатомические особенности надземных органов полыни Сиверсовской при техногенном загрязнении // Materialy VII mezinarodni vědecko-prakticka konference Vedecky prumysl Evropskeho kontinentu. Praha, 2011. — S. 13—16.

3.Ерниязова Х.М. Физиология растений. Костанай: Изд-во КИПУ, 2010. — 116 с.

4.Удольская Л.Н. Введение в биометрию. Алма-Ата: Наука, 1976. — 76 с.