ФИТОТОКСИЧНОСТЬ СУЛЬФАТА НАТРИЯ ДЛЯ НЕКОТОРЫХ ТЕСТ-КУЛЬТУР

Современное общество становится все более влиятельной силой в окружающей среде. Расширение техносферы и урбанизация вносят определенный вклад в состояние окружающей среды. И если оно негативное – необходимо задуматься о способах снижения такого воздействия. Одной из сторон стратегии защиты от пагубного действия данного процесса могут стать высокоточные, оперативные и дешевые методы определения загрязненности природных и техногенных сред. В данном аспекте можно обратить внимание на  фитотестирование, которое может быть методом, удовлетворяющим данным требованиям [1].

В основу методики исследования были взяты методические рекомендации [2]. Для оценки токсического воздействия сульфата натрия использованы следующие тест-культуры: овес посевной (Avena sativa L.) сорта «Юбиляр», а также люпин узколистный (Lupinus angustifolius L.). При оценке фитотоксичности была использована тест-реакция – изменение длинны корешков у проростков. Тест-критерием служила средняя длинна корней проростков. О наличии действующей дозе вещества судили по ингибированию роста корешков на 20 % и более.

Для эксперимента использовались чашки Петри, на дно которых помещалось три слоя фильтровальной бумаги типа «синяя лента». В каждую чашку вливалось по 13 мл растворов сульфата натрия, со следующими вариациями предельно допустимых концентраций (ПДК): 1 ПДК – 870 мг/л; 2 ПДК – 1740 мг/л; 3 ПДК – 2610 мг/л; 4 ПДК – 3480 мг/л; 5 ПДК – 4350 мг/л – для сульфата натрия (при пересчете на серу).

Как видно из таблицы 1 сульфат натрия начал воздействовать на тест-культуру овес посевной уже начиная с концентрации 1 ПДК, причем появилось характерное колебательное изменение с точками активации роста корешков или затухания ингибирующего действия: 1 ПДК (710 мг/л), 3 ПДК (2130 мг/л), 5 ПДК (3550 мг/л); и точками ингибирования: 2 ПДК (1420 мг/л), 4 ПДК (2840 мг/л) (рисунок 1). Статистическая обработка данных показала, что наличие достоверного различия по отношению к контролю имеется только у выборок 4 ПДК и 5 ПДК (F_выч > F_st, при p = 0,031), однако методика предполагает указывать на токсичное воздействие раствора только при 20 %-ом ингибировании и большем.

Таблица 1.

Влияние сульфата натрия на развитие проростков овса

Наличие же значимых различий между выборками наблюдается везде кроме вариантов: 1 ПДК-3 ПДК; 2 ПДК-3 ПДК; 2 ПДК-5 ПДК и 4 ПДК-5 ПДК – что может быть обусловлено схожим воздействием сульфата натрия в этих вариантах на длину корешка. В целом можно сказать, что данное вещество малотоксично для данной тест-культуры. Так как его воздействие настолько мало, что говорить о какой-либо действующей дозе сульфата натрия, вплоть до концентрации 5 ПДК, не представляется возможным.

 Также воздействие этого вещества было исследовано на другой тест-культуре – люпин узколистный, данные предоставлены в таблице 2. Как можно видеть выше, фитоэффект – как критерий, по которому можно судить о действующей дозе токсического вещества – отсутствует. Однако это не исключает некоторого воздействия сульфата на люпин. Мы можем наблюдать активацию роста у корешков проростков люпина уже с концентрации 1 ПДК (710 мг/л). Далее идет спад активации роста до значения близкого к контролю – концентрация 3 ПДК (2130 мг/л). При концентрации, равной 4 ПДК (2840 мг/л) – идет активация роста корешков. И снова наблюдаемая тенденция торможения роста до значений близких к среднему – 5 ПДК (3550 мг/л) (рисунок 2). Статистическая обработка не показала наличие достоверного эффекта, достоверными можно считать только различия в варианте 4 ПДК и 3 ПДК (F_выч > F_st, при p = 0,043).

Таблица 2.

Влияние сульфата натрия на развитие проростков люпина узколистного

Остальные выборки достоверных различий не имеют. Таким образом, можно заключить, что воздействие сульфата натрия может влиять на рост корешков у проростков исследуемых культур, уже начиная с 1 ПДК. Воздействие носит колебательный характер, однако, достоверные значения для проростков овса находятся в пределах 4-5 ПДК. Концентрации, вызывающей 20 % и более ингибирующий эффект не обнаружилось, что позволяет сказать о невозможности определять данный токсикант исследованными тест-культурами, в рамках описанной методики. Люпин узколистный проявил активацию роста корешков. Что может являться предпосылкой для изучения его фиторемедиаторных свойств на почвах загрязненных серой.

Рисунок 1. Длина корешков проростков овса при воздействии сульфата натрия

Рисунок 2. Длина корешков проростков люпина при воздействии сульфата натрия

Рисунок 3.  Сравнительная диаграмма длины корешков, по отношению к контролю у люпина и овса

Список литературы:

1. Лисовицкая О. В., Терехова В. А. Фитотестирование: основные подходы, проблемы лабораторного метода и современные решения //Доклады по экологическому почвоведению. – 2010. – Т. 1. – №. 13. – 18 c.
2. Методические рекомендации МР 2.1.7.2297-07 «Обоснование класса опасности отходов производства и потребления по фитотоксичности». – Введ. 28.12.2007. – Москва: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2007.
3. Хелдт Г. В. Биохимия растений //М.: БИНОМ. – 2011. – 476 с. 
4. Lange A. 1998. Cited In S. Haneklaus, E. Bloem, and E. Schnug. 2007. In M.J. Hawkesford (ed.) Sulfur in Plants: An ecological perspective. Springer, pp.17-59.