Меню

Что такое фитотоксичность почвы

Фитотоксичность почвы

Способность почв оказывать угнетающее действие на растения, приводящее к нарушению физиологических процессов, ухудшению качества растительной продукции и снижению ее выхода

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .

Смотреть что такое «Фитотоксичность почвы» в других словарях:

ФИТОТОКСИЧНОСТЬ ПОЧВЫ — свойство почвы, обусловленное наличием загрязняющих веществ и токсинов, подавлять рост и развитие высших растений. Экологический словарь, 2001 Фитотоксичность почвы свойство почвы, обусловленное наличием загрязняющих веществ и токсинов, подавлять … Экологический словарь

ГОСТ 17.4.3.04-85: Охрана природы. Почвы. Общие требования к контролю и охране от загрязнения — Терминология ГОСТ 17.4.3.04 85: Охрана природы. Почвы. Общие требования к контролю и охране от загрязнения оригинал документа: Загрязнение почвы Изменение состава и состояния почвы в результате хозяйственной деятельности и других антропогенных… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р ИСО 22030-2009: Качество почвы. Биологические методы. Хроническая фитотоксичность в отношении высших растений — Терминология ГОСТ Р ИСО 22030 2009: Качество почвы. Биологические методы. Хроническая фитотоксичность в отношении высших растений оригинал документа: 3.2 биомасса (biomass): Общая масса побегов, цветов и стручков. Примечания 1 Биомассу измеряют в … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

концентрация — 3.4 концентрация: Объемная доля φi(Vi Vtot) компонента i в газовой смеси. Концентрация может быть выражена также в процентах (φi x 102), млн 1 или см3/м3 (φi х 106). При расчете массы компонента в 1 нм3 отработавшего газа концентрация, равная 1… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

минимальная — минимальная: Минимально возможная длина ЗО, в пределах которой выполняются требования настоящего стандарта и ТУ на извещатели конкретных типов. Источник: ГОСТ Р 52651 2006: Извещатели охранные линей … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

действующая концентрация (ДКХ) — 3.6 действующая концентрация (ДКХ) (effect concentration, ЕСХ): Концентрация (массовая доля) исследуемого химического соединения или процентное содержание (массовая доля) исследуемой почвы, при которой данная конечная точка ингибируется в х %… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

контрольная почва — 3.5 контрольная почва (control soil): Незагрязненный субстрат, используемый в качестве контроля и как среда при приготовлении серии разбавлений с исследуемыми почвами или химическими веществами для выращивания здоровых растений. Примечание Можно… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

минимальная наблюдаемая действующая концентрация, МНДК — 3.10 минимальная наблюдаемая действующая концентрация, МНДК (lowest observed effect concentration, LOEC): Наименьшая исследуемая концентрация (массовая доля) исследуемого вещества в почве, при которой наблюдается статистически значимое… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

соотношение компонентов в смеси — 3.13 соотношение компонентов в смеси (soil mixture ratio): Отношение сухой массы исследуемой почвы к сухой массе контрольной почвы. Примечание Выражается в процентах. Источник: ГОСТ Р ИСО 22030 2009: Качество почвы. Биологические методы. Хрони … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

максимальная — максимальная: Максимально возможная длина ЗО, в пределах которой выполняются требования настоящего стандарта и технических условий (ТУ) на извещатели конкретных типов, Источник: ГОСТ Р 52651 2006: И … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Фитотоксичность

Фитотоксичность – способность пестицидов или друхих веществ оказывать токсическое (отравляющее) воздействие на растения. [1]

Пример фитотоксичности

Поле перца демонстрирует искусственный пример фитотоксичности в ширину штанги опрыскивателя. В этом случае смесь пестицидов была применена в полдень в жаркий день, в результате чего были сожжены растения перца.

Симптомы

Признаки фитотоксического действия пестицидов на культурные растения различны и могут проявляться в:

  • Уменьшении всхожести и энергии прорастания семян,
  • Снижении накопления сухого вещества.

Химические соединения (пестициды и удобрения) могут:

  • Вызывать хлорозы листьев, их опадение, ожоги;
  • Приводить к образованию стерильной пыльцы, опадению завязей, повреждению плодов («сетка»), нарушению нормального плодообразования, разрастанию некоторых тканей и органов, а также угнетать рост и развитие растения,
  • Приводить к искривлению стеблей, нарушению обмена веществ, накоплению остаточных количеств пестицидов в урожае, снижению урожайности, ухудшению качества плодов. [1]
Читайте также:  Регионы производители минеральных удобрений

Признаки фитотоксического действия характерны для некоторых групп препаратов, в зависимости от их химического состава. Некоторые фосфорорганические препараты и неорганические соединения меди вызывают ожоги молодых растений, особенно в жаркую и влажную погоду. Пестициды на основе неорганической серы могут вызвать опадение листьев у чувствительных к ним растений (тыквенные культуры, крыжовник). Гербициды – производные карбаминовой кислоты убивают молодые проростки, а гербициды, являющиеся производными 2,4-Д, 2М-4Х, замедляют рост растений и способствуют появлению формативных изменений – неравномерному разрастанию тканей. [1]

Устойчивость к действию пестицидов

В основе формирования устойчивости различных сортов и видов растений к пестицидам лежат различия в их биохимических и физиологических реакциях обмена веществ. Установлено, что среди растений нет ни одной систематической группы (род, семейство, класс), в пределах которой были бы одинаково устойчивы все до единого представители. Даже в пределах вида отдельные сорта растений могут вести себя по-разному по отношению к действующим веществам пестицидов, что подтверждают результаты проведенных опытов. Например, двойные межлинейные гибриды кукурузы более устойчивы к гербициду 2,4-Д, чем самоопыленные линии или простые гибриды. Сортовые различия в реакции на обработки пестицидами обнаружены у многих растений: гороха, картофеля, сахарной свеклы, люпина, табака, ягодных и плодовых культур. [1]

Пути проникновения пестицидов в растения

Корни. Действующие вещества пестицидов могут легко проникать в растения через корни, особенно если была проведена предпосевная обработка препаратами или они были внесены непосредственно в почву. Будучи растворимыми в липидах, вещества проникают в растение через корневую систему, хотя они могут быть слабо растворимы в воде. С повышением дозы интенсивность поступления токсических веществ через корни увеличивается. [1]

Очевидно, что поглощение пестицидов корнями происходит таким же путем, как и поглощение питательных веществ — в результате обменной адсорбции, диффузии и активного переноса ионов и молекул. Этот процесс может быть пассивным, когда адсорбированные на поверхности корней молекулы и ионы пестицидов проникают в свободное пространство клетки в неизменном виде и далее продвигаются по проводящим сосудам в клетки тканей наземных органов с током воды. В это же время, пестициды способны поступать и метаболическим путем: будучи адсорбированными на внешней поверхности, они сразу же вовлекаются в интенсивный обмен, поступая в цитоплазму клеток. Вследствие биохимических реакций пестициды могут образовывать комплексы с компонентами клеток или необратимо разрушаться. [1]

Поступление пестицидов в растение из почвенного раствора в большой степени зависит от свойств почвы. Перегнойные и глинистые почвы сильно адсорбируют эти вещества, вследствие чего пестициды становятся менее доступны для растений. Влажность тоже имеет существенное значение. При достаточном увлажнении интенсивное поглощение инсектицидов растением из почвы находится в тесной связи с поступлением и передвижением в нем воды и питательных веществ. [1]

Листья. При обработке растений в фазе вегетации, инсектициды, как правило, проникают в растения через листья (устьица и кутикулу) в виде паров или жидкости. Проникновение через кутикулу зависит от анатомо-морфологических особенностей покровных тканей. [1]

Распространение пестицидов. Пестициды, которые были поглощены растением, могут передвигаться внутри него по лучевой паренхиме, флоэме, клеточным стенкам, межклеточным пространствам, ксилеме с транспирационным током жидкости.

По флоэме передвигаются многие вещества, которые проникают в лист. Пестициды, растворенные в маслах, движутся в растениях по микропорам клеточных стенок благодаря капиллярному току, а пары летучих препаратов передвигаются по межклетникам. [1]

В основном, пестициды перемещаются в быстрорастущие части растения, причем, это происходит с различной скоростью. Фосфоорганические препараты, некоторые фунгициды, а также многие гербициды достаточно быстро распространяются по сосудистой системе растений, так же, как и многие эндогенные вещества. [1]

Читайте также:  Бизнес план растениеводство выращивание зерновых

Метаболизм пестицидов в растениях

В растениях под действием ферментных систем действующие вещества пестицидов подвергаются метаболизму. Скорость его различна (от 7-8 до 15-20 дней) и зависит от возрастных и видовых особенностей культуры, а также от свойств препарата. Этот процесс в молодых растениях идет быстрее, чем в старых, что обусловлено более высокой физиологической активностью первых. В связи с усиленной меристематической деятельностью, в молодых тканях преобладают синтетические процессы, при этом содержание биокатализаторов и веществ высокой физиологической активности (гормонов, ферментов, витаминов) в них увеличивается. Активная форма этих соединений вступает во взаимодействие с токсическим веществом, вызывая его изменения. В старых тканях не создается благоприятных условий для этого, поскольку в них преобладают гидролитические процессы, связанные с образованием простейших низкомолекулярных соединений и разложением органических соединений. [1]

Метаболизм пестицидов в растениях проходит по-разному, но практически в любом случае идет с образованием продуктов распада. Одно вещество может подвергаться обмену в растении не единственным, строго определенным путем, а вступать в различные реакции, результатом которых станет образование продуктов метаболизма. На первом его этапе возможен синтез и более токсичных соединений, чем исходные. [1]

Пестициды в растениях способны образовывать липофильные конъюгаты с различными соединениями. Так, стабильные конъюгаты с углеводами растений были обнаружены для большинства пестицидов и их метаболитов, в том числе, для ароматических карбоновых кислот, синтетических пиретроидов (циперметрин, перметрин), производных мочевины, триазинов, карбаминовой кислоты (карбаматы) и арилооксиалканкарбоновых кислот. [1]

Пестициды или их метаболиты также могут образовывать конъюгаты с аминокислотами. В большинстве случаев конъюгаты с аминокислотами и сахарами менее токсичны, чем исходные вещества, но известны и обратные случаи. [1]

Соединения многих пестицидов и их метаболитов являются малоподвижными и могут сохраняться в растениях длительное время, вплоть до полного созревания урожая. Применение таких препаратов должно быть строго регламентировано: необходимо, чтобы в растениях оставалось наименьшее количество химических веществ, безопасное для животных и человека.

В сельском хозяйстве при выборе пестицидов для практического использования предпочтение, при прочих равных, должно быть отдано препаратам, которые разлагаются с образованием нетоксичных продуктов. [1]

Источник

XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2019

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИТОТОКСИЧНОСТИ ПОЧВ МЕТОДОМ БИОТЕСТИРОВАНИЯ

Применяемые в настоящее время методы химического, физического и санитарно-микробиологического анализа не могут дать полной оценки воздействия человека на окружающую среду. Данные методы отражают ситуацию непосредственного в период взятия проб, методы биологического тестирования позволяют обнаружить воздействия на объекты окружающей среды предшествующие времени анализа. Кроме того, биологические объекты реагируют на все виды загрязнителей независимо от их природы и дают общий интегральный показатель качества природной среды или некоторых её компонентов.

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха и почвы являются нефте- и газоперерабатывающие заводы, авто- и железнодорожный транспорт. В черте городов в атмосферу выбрасываются токсиканты, концентрации которых зачастую превышают предельно допустимые – это оксиды азота и серы, сероводород, тяжёлые металлы, выбросы твердых частиц. Почва, как депонирующий фактор городской среды, отражает длительность и интенсивность воздействия загрязняющих веществ. Например, загрязнение почв нефтью, её фракциями, а также продуктами переработки нарушает стабильное функционирование экосистемы вследствие этого меняются физико-химические свойства почвы, активность основных ферментов, участвующих в биологических процессах.

Методы биотестирования дают возможность охарактеризовать степень воздействия изучаемого фактора на биоценозы и природные среды.

Цель исследования: определение фитотоксичности почв, отобранных с участков, подвергающихся различному уровню техногенного загрязнения.

Исследование построено на биотестировании различных образцов почв, с определением их фитотоксичности методом проростков растения семейства крестоцветные ( Brassicaceae ) – клоповника посевного ( Lepidium sativum , L ). Это однолетнее, травянистое растение, относящееся к группе растений-биоиндикаторов. Выбранное растение характеризуется хорошей всхожестью, достаточно быстрым ростом и реакцией на изменяющиеся условия среды обитания.

Читайте также:  Опишите процессы образования почвы

Фитотоксичность – свойство почвы, обусловленное наличием загрязняющих веществ и токсинов, подавлять рост и развитие высших растений. Достоинствами метода определения фитотоксичности являются его простота, оперативность и достаточно хорошая воспроизводимость.

Объект и методы исследования. Семена клоповника посевного ( Lepidium sativum , L ) были собраны и сохранялись в бумажных пакетах. Специальной обработки семян (стратификация, скарификация) не проводилось. Отобранные для опыта в количестве по 100 штук семена высевались равномерно в 10 рядов по 10 штук в каждом в пластиковые контейнеры с почвой исследуемых участков. Контейнер с контрольным образцом почвы: грунт «Универсальный», предназначенный для посева цветочных и овощных культур (со слабокислой реакцией среды) и 3 контейнера с почвой разных частей города Оренбурга – первый участок «Промышленный район близ железнодорожных путей», второй участок – «пойма р. Урал», третий участок — «Очистные сооружения г. Оренбурга». Проращивание проводили при температуре 20–25 °С в течение 4–х суток. Далее проростки извлекались из почвы, отделялись от земли, просушивались, с проростком стряхивали остатки почвы и измеряли морфофизиологические признаки: окончательную длину всего растения, длину корней (отдельно) и длину наземной части растений (отдельно). Затем определяли энергию прорастание семян в %, фитотоксичность почв и класс токсичности почв.

Результаты и их обсуждение. Растительность как биотический компонент любой природной экосистемы играет решающую роль в структурно-функциональной организации экосистемы и определении ее границ. Растения чувствительны к нарушениям окружающей среды и наиболее наглядно отражают изменения экологической обстановки территории в результате антропогенного воздействия. Результаты проведённого исследования показывают, что все образцы почвы, отобранные с 3-х участков относятся к третьему классу фитотоксичности, значение которой варьирует от 0,51 до 0,59 и характеризуется как среднее. Для всех образцов зафиксирована достаточно высокая энергия прорастания, составляющая в среднем 84,3%, наибольшая отмечена для участка «Очистные сооружения г. Оренбурга» и составляет 90%, наименьшая энергия прорастания зафиксирована для образца почвы с участка «Промышленный район близ железнодорожных путей», составляет 76%. Для данного участка отмечена гибель 1,5% растений на 2 – 3 день после всходов, что, по-видимому, может быть обусловлено присутствием в почве фитотоксикантов. Показатели длины надземной и подземной частей проростков в среднем по всем участкам составляли 3,9 см, однако длина надземной части в основном преобладала в сравнении с контролем в среднем в 1,6 раза, что может свидетельствовать о тормозящем эффекте исследуемых образцов почв на рост клоповника посевного ( Lepidium sativum , L ), связанном или с особенностями структуры почвы, или с воздействием веществ, содержащихся в ней.

Таким образом, результаты эксперимента показывают, что растения могут повреждаться и гибнуть от загрязнителей в почве. В образцах почв всех взятых для анализа участков зафиксирована фитотоксичность, что свидетельствует о неблагоприятном состоянии почвенной среды города и прилежащих территорий. Следовательно, токсиканты, поступающие в воздух при выпадение осадков аккумулируются и, по-видимому, обладают длительным токсическим действием в отношении растений. В связи с этим, например, при выборе видов деревьев, кустарников и трав для озеленения городских территорий следует учитывать экологические требования, использовать растения, способные выдержать максимальные нагрузки, предусматривать проведение специальных работ по уходу за растениями. Необходимо четко определять порог устойчивости отдельных участков зеленых насаждений к различным видам антропогенных нагрузок.

 Выражаем благодарность научному руководителю ст. преподавателю кафедры биологии Оренбургского государственного медицинского университета Т.В. Осинкиной за помощь в проведении данного исследования.

Источник

Adblock
detector