Влияние ультразвукового облучения на ризогенную активность растительных объектов — Влияние ультразвукового облучения на токсичность нитратов свинца и кадмия

Влияние ультразвукового облучения на токсичность нитратов свинца и кадмия при начальных стадиях развития семян льна-долгунца

Семена льна-долгунца обрабатывали растворами солей тяжелых металлов (нитратом свинца или нитратом кадмия) с концентрацией от 1 М до 10^-14 М без или совместно с ультразвуковым облучением (Хмелева, 2009) (рисунок 12).

y= 2,641x+66,18, R²=0,329 – НС;

y= 3,287х+51,05, R²=0,401 – НС + УО

Рисунок 12 – Влияние ультразвукового облучения и нитрата свинца   на энергию прорастания семян льна-долгунца

Из рисунка 12 видно, что растворы нитрата кадмия обладают ростостимулирующим действием в первые сутки развития семян, в диапазоне концентраций 10^—9…10^-14 М/дм³ (максимум активности был обнаружен для концентрации 10^-11…10^-12). (Можно предположить, что ростостимулирующее действие кадмия связано с совпадением размера его иона с размером иона цинка. В семенах на первоначальном этапе развития ионы кадмия могут замещать ионы цинка в ферментативных системах.) Нитрат свинца в первые сутки был неактивен. В последующем росте активность нитратов свинца и кадмия была примерно одинакова. Ультразвуковое воздействие в первые сутки развития не изменило качественный характер распределения активности, но количественно было зарегистрировано достоверное снижение энергии прорастания в диапазоне концентраций 10^-2…10^-3 М и 10^-6…10^-13 М от 2 до
50 %. Эта тенденция сохранилась и при дальнейшем развитии семян, где снижение энергии прорастания семян при ультразвуковом воздействии происходило на всем диапазоне концентраций на 5…10 % по сравнению с контролем.

На рисунке 13 представлены данные по влиянию ультразвукового облучения в растворах нитрата свинца на длину проростков.

y= 0,197x+8,725, R²=0,039 – НС;

y = -0,011х+6,087, R²=0,000 – НС + УО

Рисунок 13 – Влияние ультразвукового облучения и нитрата свинца   на длину корней льна-долгунца

Максимальное значение длины проростка получены при концентрации нитрата кадмия 10^-9…10^-11 М.

На рисунке 14 представлены данные по влиянию ультразвукового облучения в растворах нитрата свинца на массу проростков.

y= 0,001x+0,011, R²=0,659 – НС;

y = 0,001х+0,006, R²=0,838 – НС + УО

Рисунок 14 – Влияние ультразвукового облучения и нитрата свинца   на массу корней семян льна-долгунца

Из рисунков 13 и 14 следует, что максимальное значение длины и массы корней получены при концентрации нитратов кадмия и свинца 10^-13 М, причем ультразвуковое воздействие повышает токсичность в диапазоне концентраций от 10^-2 М до 10^-12 М примерно на 20…40 % по сравнению с контролем. Следует отметить, что действие нитрата свинца более токсично, чем воздействие нитрата кадмия как с ультразвуковым воздействием, так и без него в первые сутки развития семян льна-долгунца.

Таким образом, ультразвуковое облучение способствует диффузии ионов свинца и кадмия в семена льна-долгунца, что приводит к ингибированию развития семян льна-долгунца в диапазоне концентраций от 1 до 10^-12 М и к снижению качественных и количественных показателей развития. Причем уменьшение концентрации раствора нитрата кадмия приводит к повышению показателей роста растения, но воздействие ультразвука увеличивает порог токсичности. Существенное ингибирующее действие ультразвук с солями тяжелых металлов оказывает на длину корней, затем на их массу, а энергия прорастания семян льна-долгунца под влиянием ультразвука изменяется незначительно.

Уменьшение концентрации раствора нитрата кадмия приводит к повышению показателей роста растения, но воздействие ультразвука увеличивает порог токсичности и снижает показатели.

Из представленных данных следует, что ультразвуковой капиллярный эффект усиливает диффузию солей тяжелых металлов в растения, что приводит к снижению качественных и количественных показателей их развития.

Таким образом, из представленных данных следует, что ультразвуковой капиллярный эффект усиливает диффузию растворов биологически активных сред в растения, что приводит к повышению биологической активности регуляторов роста растений.