В группе "Мир вокруг нас" провели исследование экологической направленности - "Влияние тяжелых металлов на содержание фотосинтетических пигментов в листьях растений". Автор исследования - Екатерина Уряшева.
Результаты данного исследования носят не только теоретический, но и прикладной характер. Ведь часто садоводы (и другие любители растений) используют микроудобрения (а многие тяжелые металлы в микродозах необходимы растениям для нормальных процессов жизнедеятельности), пренебрегая нормами внесения их в почву.
В настоящее время количество загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами постоянно возрастает. Накопление тяжелых металлов в растениях, попадающих в рацион человека, опасно и является серьезной проблемой. С 2020 года мы изучаем влияние тяжелых металлов (свинец, никель, медь, кобальт, цинк, кадмий) на развитие растений. Во всех экспериментах нами было определено угнетающее действие тяжелых металлов на развитие исследуемых тест-объектов: снижение всхожести семян, снижение длины стебля и корня у проростков в сравнении с контрольными образцами.
У нас возник вопрос, с чем именно связано угнетающее действие тяжелых металлов на растения?
Вместе с Екатериной мы предположили, что тяжелые металлы вызывают изменение концентраций фотосинтетических пигментов в листьях растений, что и приводит к изменению в их развитии.
Для проведения эксперимента в качестве объекта использовали семена кресс-салата.
Для проведения исследования выбрали 3 металла – медь, цинк и свинец. При проведении эксперимента на кресс-салат воздействовали тяжелыми металлами, которые добавлялись в виде солей соответствующих металлов в субстрат.
Концентрации металлов в субстрате определили, исходя из значений их предельно – допустимых концентраций в почве.
В ходе эксперимента было заложено по четыре образца почв для изучения влияния каждого металла: 0,5 ПДК металла, 1,0 ПДК металла, 2,0 ПДК металла и 5,0 ПДК металла.
Выращивание растений кресс-салата проводилось в течении 30 дней, после чего производился сбор объектов исследования. В качестве важных показателей токсического действия тяжелых металлов на пигментный состав листьев растений использовали:
• концентрацию хлорофилла
• концентрацию каротиноидов
Кратко о результатах
• свинец оказывает наибольшее токсическое воздействие на пигменты листьев кресс-салата (полученные результаты показали, что через 30 дней выращивания кресс – салата на субстрате с загрязнением солями свинца наблюдается снижение содержания хлорофилла и каротиноидов, снижение концентрации всех пигментов заметно даже при внесении свинца в концентрации 0,5 ПДК)
• ионы меди оказывают стимулирующее действие на фотосинтетический аппарат кресс – салата при концентрациях до двукратного значения ПДК; при повышении концентрации металла в почве определено снижение концентрации пигментов;
• цинк оказывает токсическое действие при концентрации, равной пятикратному значению ПДК.
Таким образом, тяжелые металлы вызывают изменение концентраций фотосинтетических пигментов в листьях растений, что и приводит к изменению в их развитии.
То есть, внесение удобрений в высоких концентрациях может негативно сказаться на развитии растений в связи с угнетающим действием на его фотосинтетический аппарат. Перед внесением удобрения обязательно изучите инструкцию по его применению
Помимо этого, хлорофилл и каротиноиды играют важную роль не только для растения, но и имеют высокое физиологическое значение для человека. То есть, неограниченное применение удобрений ведет не только к нарушению развития растений, но и снижает их значимость, как источника полезных питательных веществ для человека.
Результаты данной исследовательской работы Екатерина успешно представила на конкурсах - призер Молодёжной научно - практической конференции ПАО "Ураласбест", призер Регионального этапа Всероссийского конкурса «Большие вызовы», участник Областного проекта «Экологический форум».
"Станция юных натуралистов" г.Асбест
