Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Экологические последствия использования новых серосодержащих удобрений

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Экологические последствия использования новых серосодержащих удобрений"

На правах рукописи

БОДНЯ МАКСИМ СЕРГЕЕВИЧ

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НОВЫХ СЕРОСОДЕРЖАЩИХ УДОБРЕНИЙ

03.00.16 -Экология (биологические науки)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Астрахань-2004

Работа выполнена в Астраханском государственном университете

Защита состоится 26 марта 2004 года в 14 час. в ауд. №17 на заседании диссертационного совета Д 212.009.02 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета по адресу: 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 20 а.

Научные руководители:

доктор химических наук, профессор Алыков Н.М. доктор биологических наук, доцент Пилипенко В.Н.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Якубов ША; доктор медицинских наук, с.н.с. Лазько А.Е.

Ведущая организация

Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства и бахчеводства

Автореферат разослан

2004 г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Возрастание антропогенного пресса на агро-экосистемы, связанное с интенсификацией продукционного процесса растений, вызывает накопление в продуктах растениеводства различных токсических веществ. Это связано с тем, что многие химические вещества не были исследованы с учетом возможных превращений в окружающей среде, биоаккумуляции и влияния на различные компоненты экосистем. Такой подход породил проблемы нитратов, пестицидов, тяжелых металлов в растениях, которые и сегодня представляют реальную угрозу для здоровья людей. Тем не менее, если в отношении вышеперечисленных веществ предложены схемы исследования экологических последствий от их применения, то для серосодержащих удобрений (СУ) подобных подходов практически нет. В настоящее время накоплен определенный материал по влиянию серосодержащих удобрений на накопление Сахаров, белка, витаминов и Ш1астидных пигментов в культурных растениях. Однако в научной литературе практически отсутствуют сведения о влиянии в результате применения серосодержащих удобрений на метаболизм низкомолекулярных тиолов и фосфолипидов культурных растений. Соотношение этих важнейших структурных элементов клеточных мембран является во многом определяющим в формировании адаптации растений к ряду неблагоприятных экологических факторов и создании ответов растительных клеток на стрессовые воздействия. Кроме того, нарушение нормального соотношения фосфолипидов может приводить к изменению проницаемости клеточных мембран по отношению к различным токсикантам, что может отразиться и на экологической устойчивости следующих поколений. Поэтому исследование экологических последствий применения экспериментальных серосодержащих удобрений на характер изменения фосфолипид-ного состава растений приобретает особую актуальность.

Цель и задачи исследования

Целью работы явилось изучение воздействия экспериментальных сероцеолитсодержащих удобрений на устойчивость агроэкосистем подсолнечника, пшеницы и сои.

В соответствии с поставленной целью необходимо было решить следующие задачи:

• разработать технологию производства экспериментальных серосодержащих удобрений на основе газовой серы и опок Астраханской области;

• исследовать химический состав полученных материалов и оценить последствия их использования для всех компонентов агроэкосистем, на ранних стадиях развития растений;

• провести серию микрополевых и вегетационных опытов на различных этапах развития культур подсолнечника, пшеницы и сои;

1 ('и с.

• изучить влияние СУ на биологическую активность и ионный состав почв под исследуемыми культурами;

• исследовать влияние СУ на накопление пластидных пигментов в листьях подсолнечника, пшеницы и сои;

• изучить влияние СУ на соотношение фосфолипидов в проростках и листьях исследуемых культур;

• оценить влияние СУ на накопление соединений, содержащих тиольные группы;

• сделать заключение о возможных экологических последствиях использования в сельском хозяйстве и предложить рекомендации по применению СУ.

Выполнение этих задач будет способствовать созданию методики оценки влияния повышенного содержания серы в объектах окружающей среды на устойчивость клеточных мембран растений к действию токсикантов.

Научная новизна. Впервые изучено воздействие СУ на прорастание семян, рост и развитие корневой массы растений. Исследовано влияние СУ на характер накопления пластидных пигментов, соотношение фосфо-липидов и низкомолекулярных тиолов в проростках и листьях растений подсолнечника, сои и пшеницы. Получены экспериментальные данные о влиянии СУ на интенсивность дыхания почвы и изменения ионного состава почв, на которых были использованы серосодержащие удобрения. Установлено, что применение СУ не приводит к ухудшению экологического состояния агроэкосистем исследуемых культур. Показана применимость предложенных методик для оценки экологических последствий использования средств химизации.

Практическая значимость. Результаты исследований являются начальным этапом исследования СУ в агрохимической практике. Апробированы лабораторные и промышленные способы получения различных форм СУ, позволяющие эффективно использовать отходы очистки углеводородов от серосодержащих примесей - газовую серу и природный цеолитсо-держащий материал — опоки Астраханской области. Предложены практические рекомендации по использованию СУ в сельском хозяйстве. Материалы диссертации могут быть использованы при чтении спецкурсов по экологической физиологии и биохимии культурных растений, а также в экологической практике при оценке возможных экологических последствий использования различных средств химизации в сельском хозяйстве.

Апробация работы. Материалы исследований докладывались и обсуждались на заседаниях кафедр ботаники, аналитической и физической химии Астраханского государственного университета (АГУ), ежегодных отчетных научных конференциях преподавателей и сотрудников. АГУ (2001-2003 гг.), на Всероссийских научных конференциях «Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия» (Астрахань, 2001, 2002, 2003 гг.), Международной научной конференции

«Биотехнология на рубеже двух тысячелетий» (Саранск, 2001 г.), VII Международной научно-практической конференции «Наукоемкие химические технологии» (Ярославль, 2001 г.), Межвузовской научно-практической конференции «Научные разработки молодых ученых ~ социально-экономическому развитию региона» (Астрахань, 2002 г.), II Международной конференции по экологической химии (Кишинев, 2002 г.), VII Международной школе-конференции молодых ученых «Биология — наука XXI века» (Пущино, 2003 г.), X-XI Международных конференциях студентов и аспирантов по фундаментальным» наукам «Ломоносов-2003, 2004» (Москва, 2003-2004 гг.). В целом результаты работы доложены на расширенном семинаре кафедры ботаники Астраханского государственного университета.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы (145 наименований), приложений. Работа изложена на ПО страницах, содержит 17 таблиц, 3 рисунка и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Подходы к исследованиям серосодержащих удобрений в сельском хозяйстве. Новые серосодержащие удобрения

В главе приведена краткая информация об источниках серы в почве и применению серосодержащих удобрений в сельском хозяйстве. Во многих регионах России и дальнего зарубежья в настоящее время отмечен серьезный дефицит серы в почве, который связан с применением более концентрированных удобрений, ужесточением экологического законодательства по выбросам сернистых соединений в атмосферу и с интенсификацией сельского хозяйства. Кроме того, многие сельскохозяйственные культуры отличаются повышенным выносом серы с урожаем, в ряде случаев он достигает 80 кг/га. Все это в совокупности диктует необходимость применения серосодержащих удобрений в дозах, необходимых для устранения дефицита серы в почве. Для этих целей широко используются сульфаты металлов и аммония. Однако, вследствие своей высокой растворимости, они сравнительно легко вымываются из почвы и поэтому не могут служить эффективным средством решения существующей проблемы. Поэтому выявилась острая необходимость применения новых медленнодействующих серосодержащих удобрений на основе элементарной серы. В настоящее время в этом направлении ведется интенсивный поиск оптимального состава таких удобрений, которые позволяли бы, с одной стороны, устранить ряд отрицательных последствий, связанных с использованием элементарной серы для почвы и растений, а с другой стороны, обеспечить пополнение запасов серы в почве в течение длительного времени. Это стало возможным с включением в состав смесей, содержащих серу, раз-

личных горных пород. Так, рядом авторов проведены исследования по использованию серного апатита, смеси порошкообразной газовой серы с цеолитом и бентонитом, гранулированного удобрения, содержащего элементарную серу и бентонит. Однако в большинстве случаев рассматривается лишь быстрый эффект от использования таких удобрений, без учета возможных экологических последствий. Как правило, изучается прибавка урожая, накопление белка, витаминов, аминокислот, пластидных пигментов. В совокупности эти исследования дают представление об эффективности использования удобрений, однако исчерпывающая информация о безопасности их применения возможна только в результате проведения комплексных исследований. Они должны включать, помимо прочих, оценку изменения фосфолипидного состава мембран растений, накопление ти-ольных групп, а также исследования ионного состава и биологической активности почвы.

Глава 2. Современные направления исследований фосфолипидов

В данной главе показаны современные направления исследования ФЛ в различных направлениях биохимии, биологии, медицины и сельского хозяйства. Наибольшее применение эти исследования получили, как показывает обзор литературных источников, в медицине, так как изменение ФЛ состава является важным показателем патологии развития клеток при различных заболеваниях. Нарушение ассиметрии расположения ФЛ на различных участках клеточной мембраны предшествует апоптозу - клеточной смерти. Исследованиям ФЛ в растительных объектах посвящено значительно меньше публикаций, чем ФЛ животных и микроорганизмов. Основными направлениями исследований являются:

• выявление регуляторной роли различных ФЛ в фотосинтетических мембранах;

• выяснение особенностей состава ФЛ в растениях различных систематических групп травянистых растений, бриофитов и водорослей;

• изучение динамики накопления ФЛ в растущих и стареющих клетках, при механических повреждениях, температурных воздействиях и облучении, при изменении газового состава среды;

• оценка химического воздействия стимуляторов роста растений на ферменты ФЛ обмена в тканях культурных растений.

Нет твердой точки зрения на проблему влияния применения средств химизации растений, в частности, удобрений, на особенности ФЛ обмена культурных растений.

Для эффективного решения задач исследования метаболизма ФЛ большое значение приобретает выбор методов их разделения и идентификации. Близость химических свойств и строения ФЛ обуславливает необходимость предварительного разделения с помощью высокоэффективной жидкостной и тонкослойной хроматографии. В настоящее время для опре-

деления ФЛ широко применяют целый арсенал физико-химических методов с использованием сложного аппаратурного обеспечения, позволяющих детально изучить весь спектр ФЛ в клетке. Важно отметить, что актуальность исследований ФЛ проявляется не только в развитии отдельных направлений экологической физиологии растений, медицины и биохимии, но и выражается в развитии, модернизации средств и методов их изучения.

Глава 3. Материалы и методика исследований

Материал для данной работы собран в 2001-2003 гг. в процессе проведения лабораторных, вегетационных и микрополевых испытаний серосодержащих удобрений. Микрополевые опыты проводились на базе биолого-экологического центра (пос. Войково, г. Астрахань) по стандартной методике (Юдин, 1980). Изучение влияния СУ на прорастание семян подсолнечника (Helianthus OcnutusL.), пшеницы (Triticium aestivium L.) и сои {Glycine max L.) было проведено по методике Минеева (1991). Также были проведены вегетационные опыты с проростками вышеназванных культур. Их высаживали в пластиковые вегетационные сосуды, заполненные той же, что и в предыдущем опыте, почвой (по 3,2 кг). Варианты опыта те же, продолжительность отдельного опыта 48 суток, количество сосудов -10. В каждый сосуд высаживали: по 4 проростка для подсолнечника, по 5 — для сои и пшеницы и наблюдали за дальнейшим развитием корневой системы, ростом надземной части растений и содержанием подвижной серы в почве.

Вегетационный опыт ставили в полиэтиленовых сосудах без дна в течение 2002 года. Сосуды размером 25x30 см были помещены в траншею глубиной 20 см. После проращивания оставляли по одному растению на каждый сосуд. Почва отбиралась весной на том же участке, где проводился ранее микрополевой опыт. Схема вегетационного опыта состояла из тех же вариантов минерального питания, что и в микрополевом опыте. Для этого семена вместе с удобрениями засевали в лунки площадью 1 м2 рядковым методом (по 10 семян в каждый из 6 рядков). После посева отбирали по 15 растений из всех рядков, сходных по уровню развития, и оценивали развитие корневой системы по длине главного корня на 21 и 48 дни. Рост и развитие молодых растений, выращенных по схеме, описанной в предыдущем опыте, оценивали по следующей методике. Измеряли длину надземной части растений на 22 день развития. Для этого методом случайной выборки отбирали по 10 растений с каждой лунки и измеряли длину от места среза (на уровне почвы) до кончика стебля.

В вегетационных опытах определяли содержание пластидных пигментов в листьях подсолнечника по методике Юдина (1980). Содержание пла-стидных пигментов в листьях подсолнечника определяли спектрофотомет-рическим методом на пятнадцатые (начальный этап листообразования), тридцатые (заключительный этап листообразования) и шестидесятые (фаза активного роста) сутки после внесения удобрений под исследуемые куль-

туры. Листья отбирали с 3-4 яруса, их гомогенизировали в ступке с песком, экстрагировали ацетоном из гомогената пластидные пигменты, центрифугировали и спектрофотометрировали ацетоновую вытяжку при 432 и 656 нм.

Интенсивность эмиссии углекислого газа из почвы (дыхание почвы) определяли по методу Макарова (1986) титриметрическим методом. Результаты титрования использовали для расчета количества углекислого газа,, выделившегося из почвы за вышеуказанный период времени. Опыт проводили в пяти повторностях, в июне-августе, в одно время суток (с 13 до 16 часов). Интенсивность эмиссии СО2 оценивалась на 42 и 84 дни после внесения удобрений.

Для оценки влияния удобрений на ионный состав почвенного раствора через полтора месяца после внесения удобрения в рекомендуемой дозе (50 кг/га), отбирали образцы почвы (методом конверта) с глубиной 10 см и исследовали химический состав почвенной вытяжки по стандартным методикам, описанным в (Алыков, Алыкова, 1997) и сравнивали с контролем.

Тиольные группы в листьях и проростках определяли спектрофото-метрически при помощи реактива Эллмана (1983) по приросту поглощения окрашенного в желтый цвет соединения при 412 нм. Для определения содержания соединений с тиольными группами брали навески корней и семян растений массой 1 г, а листьев - 0,5 г. Полученные результаты интерпретировали с использованием градуировочного графика, построенного для растворов восстановленного цистеина.

Динамика накопления фосфолипидов (ФЛ) при прорастании семян оценивалась по методике Абдуллаевой (Абдуллаева, 2002). Для этого брали семена из урожая растений прошлого года и вносили их в почву с одинаковым составом микро- и макроэлементов и рекомендуемой влажностью 60 %. Полив осуществляли с учетом потребностей во влаге. Варианты опыта те же, что и в предыдущих случаях: контроль, фон и фон+СУ. В каждый сосуд вносили по 10 семян (всего 50 шт.), опыт проводили в четырех повторностях. Динамика накопления ФЛ оценивалась на 3,8,14 и 21 сутки.

ФЛ экстрагировали смесью хлороформ-метанол (2:1) по методике Зу-бера (1982). Фосфолипидный состав проростков определяли с помощью одномерной тонкослойной хроматографии на пластинах Silufol («Kavalier», Чехия) (150x150), используя в качестве элюента смесь хлороформ-метанол-28%-ный раствор аммиака (13:7:1). Пластины проявляли в парах иода, вычисляли Rf относительно модельной смеси ФЛ, содержащей фос-фатидилсерин, фосфатидилхолин и фосфатидилинозит. Содержание фосфора определяли в каждом из ФЛ спектрофотометрически в виде фосфор-молибденовой сини. Схема определения ФЛ в зеленых листьях исследуемых культур отличалась только тем, что экстракция ФЛ из гомогената проводилась изопропанолом. Все результаты статистически обрабатывали,

для чего рассчитывали дисперсию, среднее стандартное отклонение и доверительный интервал (Лакин,1990).

Глава 4. Экологические последствия применения новых сероце-олитсодержащих удобрений

Новые сероцеолитсодержащие удобрения могут применяться только на почвах с выраженным автоморфным режимом, так как в восстановительных условиях элементарная сера будет превращаться в губительный для растений сероводород. Этот факт ограничивает применение таких удобрений, например, для выращивания риса. Рекомендуемая доза внесения элементарной серы, согласно литературным данным, составляет в среднем 50 кг/га, что нами принято за основу. Она может меняться как в зависимости от потребностей культуры в сере, как в элементе питания, так и от климатических условий региона. В условиях засушливого климата окислительная деструкция серы в почве будет наибольшей и поэтому, при прочих равных условиях, необходимо повышать дозу удобрения для обеспечения пополнения запасов серы в течение длительного времени. В районах с повышенной влажностью нормы внесения должны приближаться к средним показателям. Сероцеолитсодержащие удобрения желательно применять на бедных по микроэлементному составу почвах, или модифицировать удобрения путем предварительного насыщения опок солями кальция, магния, цинка или меди, в зависимости от потребностей в этих элементах почв. Это связано с тем, что опоки обладают ярко выраженными адсорбционными свойствами и могут адсорбировать некоторые катионы из почвенного раствора, обедняя почвы микроэлементами. Схема исследования экологических последствий применения новых серосодержащих удобрений состоит из агрономических испытаний на разных стадиях развития растений, от стадии прорастания семян до сбора урожая, из исследований биологической активности и ионного состава почв и определения содержания пластидных пигментов, тиольных групп, фосфолипидов в проростках и семенах подсолнечника, пшеницы и сои. Проведены исследования фосфолипидов как в растениях, непосредственно испытывающих влияние серосодержащих удобрений, так и в семенах урожая, полученного от этих растений в дальнейшем.

4.1. Агрономическоеисследование влияния серосодержащихудобре-нийнаразныхстадияхразвитиярастений

Как видно из данных табл. 1, внесение новых серных удобрений оказывает различное влияние на прорастание исследуемых семян. Наиболее выраженный фитотоксический эффект наблюдается в случае подсолнечника, что выражено в уменьшении средней длины проростков и снижении всхожести семян. Это можно объяснить резким очаговым повышением концентрации солей в почвенном растворе, вызванным совместным внесе-

нием КРК и СУ, что приводит к снижению всхожести семян, ожогам молодых корешков, ненормальному развитию растений и их гибели. Именно поэтому в агротехнике подсолнечника не рекомендуется одновременное внесение удобрений с семенами. Другие исследуемые культуры более устойчивы к мелкоочаговому засолению. В меньшей степени описанный эффект характерен для сои и выражается только в незначительном ингибиро-вании прорастания семян. В то же время в случае с пшеницей наблюдается достоверная стимуляция прорастания, что может быть вызвано специфическим влиянием применяемого композита на всхожесть семян.

Таблица 1

Влияние удобрений на прорастание семян

Варианты опыта

Культура Контроль Фон Фон + СУ

Подсолнечник 8Д±0,8 10,0±1,1 7,5±1,0

30 27 15

Пшеница 16,0±1,9 17,0±2,0 21,2±2,0

29 28 25

Соя 20,0±2,2 12,6 ±1,7 17,0±1,8

26 20 24

Проведенные вегетационные опыты показали следующую закономерность. Прежде всего, постепенно нивелировался фитотоксический эффект в случае с подсолнечником, что выразилось в стимуляции развития корневой системы. Также отмечается положительное влияние СУ на растения пшеницы и сои (данные табл. 2). Все вышесказанное является подтверждением пролонгированнного действия исследуемых удобрений.

Таблица 2

Влияние удобрений на развитие корневой системы $

Культура • Варианты опыта и длина корешков, см,

Контроль Фон Фон + СУ

21 дн 48 дн 21 дн 48 дн 21 дн 48 дн

Подсолнечник 4,б±1,1 7,8±1.2 4,1±1,2 6,8±13 4,4±1,1 8,1±1,5

Пшеница 5,6±1,0 8,6±0,9 5,9±1,0 8,2±1,1 5,7±1,0 8,9±1,4

Соя б,1±1,1 83±1,1 6,9±1,0 8,4±и 7,6±1,0 8,6±13

Наилучший результат достигается на 48 день развития растений, что связано с увеличением доступности серы из удобрений в этот период.

Опыт проводился на почвах с низким содержанием подвижной серы -5,2 мг-экв/кг почвы, поэтому одной из основных задач исследования являлось изучение химического состава почвы после применения СУ и обеспеченность серой этой почвы. На 48 день опыта изучали содержание сульфат-иона в исследуемой почве по стандартной методике. Получены следующие результаты: под подсолнечником - 6,4; под соей - 6,8; под пшеницей - 7,2 (в мг-экв/кг почвы).

Таким образом, применение новых сероцеолитсодержащих удобрений-позволяет значительно повысить содержание доступной для растений форм серы, в некоторых случаях стимулировать прорастание семян и развитие корневой системы в условиях вегетационного опыта.

Также были проведены исследования по изучению влияния СУ на развитие корневой системы пшеницы, подсолнечника и сои. Полученные результаты показывают, что использование СУ во всех вариантах опыта проявляется на уровне тенденции и не угнетает развитие корневой системы (табл. 3).

Таблица 3

Длина главного корня растений (см), выращенных с использованием СУ _

Вариант опыта Контроль Фон Фон+СУ

Дни опыта измерений

21 48 21 48 21 48

Соя 6,1±0,8 8»3±1,1 7,4±1,0 8,3±1,1 7,6±0,9 8ДЫД

Пшеница 5,6±0,б 8,6±1,2 5,9±0,6 8,Ш>1 5,6±0,7 8,9±и

Подсолнечник 4,б±0,4 7,8±0,8 4,1±0,4 6,8±0,9 4,4±0,5 8,1±1,0

Как видно из табл. 3, действие подкормок для сои проявляется в основном на 21 день, для пшеницы и подсолнечника в этот период не наблюдается достоверных различий в развитии корневой системы для всех вариантов опыта. В более поздний срок различия в действии удобрений на исследуемые культуры проявляются более четко. Это может быть связано с тем, что в этот период процесс окисления элементарной серы в почве достигает максимума. Для сои этот процесс был несколько ускорен, к этому времени наблюдается выравнивание развития корневой системы во всех вариантах опыта. Для пшеницы и подсолнечника можно отметить то, что использование нитроаммофоски даже угнетало корневую систему этих

растений, длина корней в случае с СУ достоверно была больше варианта в контроле лишь на уровне тенденции. Тем не менее, использование СУ нивелировало фитотоксический эффект нитроаммофоски и несколько стимулировало процессы развитие корневой системы.

В другом опыте оценивали рост и развитие молодых растений. И в данном случае можно отметить, что использование СУ практически не отражается в изменении роста надземной части растений подсолнечника и пшеницы. Добавление питательных элементов оправдано только в случае сои, где результат от их использования очевиден, хотя эффект от использования СУ не наблюдается. Это может быть связано с тем, что для сои в этот период влияние СУ еще не является определяющим, так как в этот период деструкция элементарной серы в почве только начинается. В случае с подсолнечником и пшеницей применение СУ позволяет лишь несколько ослабить неблагоприятное влияние высоких доз нитроаммофоски на развитие растений. Интересно, что в контроле, то есть без использования удобрений, развитие растений протекает лучше. Окончательный вывод был сделан перед снятием урожая. Размеры растений подсолнечника и сои, выращенные в предыдущем опыте, снова измеряли, как и в предыдущем случае. В данном случае эффект от использования СУ проявлялся лишь на уровне тенденции, чуть в большей степени выраженной для случая с подсолнечником.

Таким образом, использование СУ на фоне полного минерального питания не только ослабляет неблагоприятный эффект использования высоких доз удобрений, но и позволяет в ряде случаев значительно улучшить развитие некоторых сельскохозяйственных культур и может привести к значительным прибавкам урожая зеленой массы. Полученные результаты позволяют сделать обнадеживающий прогноз о дальнейшем использовании СУ в сельском хозяйстве.

4.2. Исследование влияния СУна некоторыехарактеристики почвы

4.2.1. Изучение влияние СУна дыхание почвы

Почва как биокосное тело реагирует на внешние воздействия изменением интегральных показателей функционирования почвенных микробиоценозов. К их числу относят почвенное дыхание, скорость разложения целлюлозы, накопление аминокислот, активность азотфиксации и нитрификации. Одним из наиболее широко распространенных показателей при экологических исследованиях почвы является интенсивность дыхания почвы (ИДП). Она зависит от целого ряда абиотических и биотических факторов окружающей среды, но также весьма чувствительна и к воздействию техногенных факторов. Поэтому ИДП нашла применение при исследовании загрязнения почвы тяжелыми металлами, пестицидами, нефтепродуктами, ипритом и тд. (Булгаков, 2000). В меньшей степени изучено воздействие удобрений на ИДП. Наши исследования влияния СУ на ИДП

были проведены по схеме, приведенной в методической части, на 42 и 85 дни постановки опыта (табл. 5).

Таблица 5

Влияние сероцеолитсодержащнх удобрений на ИДИ __(эмиссия СОц г*смхч"') _

Вариант опыта Почва под подсолнечником Почва под пшеницей Почва под соей

42 85 42 85 42 85

Контроль 5,3±0,7 1,5±0Д 5,2±0,6 -11-11- 2,4+0,3 0,8+0,1

Фон 7,210,8 -11-11- 3,7±0,4 0,7±0,1 4,510,5 0,9±0,1

Фон+СУ 7,3±0,8 1,8±0,2 4,8±0,5 1,3±0Д 3,6±0,4 0,9±0,1

Как видно из табл. 5, применение СУ способствовало увеличению ИДП, особенно в поздние сроки, что выражалось в стимулировании развития почвенной микрофлоры под подсолнечником и пшеницей. Наличие в составе СУ» помимо серы еще и опок, позволяет живым организмам почвы сравнительно медленно использовать такой важный компонент нитроаммофоски, как калий, который способен эффективно адсорбироваться на поверхности опок. Приблизительно в этот же период продолжается интенсивная окислительная деструкция элементарной серы в почве, что также способствует более благотворному протеканию процессов метаболизма ризосферы исследуемых культур. На первой стадии исследования влияние СУ или незначительно, или проявляется только в ослаблении негативного влияния нитроаммофоски. Необычным фактом является то, что в случае пшеницы и сои ИДП в контроле выше, чем в других вариантах опыта. Это может быть связано с негативным влиянием повышенных доз удобрений на микробиологические процессы в почве. Полученные нами данные показывают, что применение удобрений может вызывать как заметную стимуляцию, так и незначительное ингибирование дыхания почвы. Столь неоднозначное действие удобрения может объясняется неоднородностью ризо-сферной микрофлоры под исследуемыми культурами и их различной потребностью в сере как элементе питания.

4.2.2. Изучение влияния СУ на ионный состав почв

Важнейшей характеристикой, определяющей экологическое состояние почвы, является ионный состав почвенного раствора. Он может изменяться под воздействием различных факторов, в том числе и в результате совме-

стного использования серы и цеолитсодержащих материалов в качестве удобрений. Образцы почвы отбирали под тремя культурами: подсолнечник, пшеница и соя. Результаты определения содержания катионов кальция, магния, натрия, сульфат, хлорид и гидрокарбонат-ионов приведены в табл. 6.

Таблица 6

_Химический состав водной вытяжки_

Варианты опыта Содержание ионов, мг-экв/л

Са м8+1 N8"" сг во« НС03 рн

Подсолнечник 0,8 0,25 7,76 1,13 3,33 1,4 6,6

(фон+СУ)

Подсолнечник 0,8 0,5 4,4 1,6 3,1 1,0 6,8

(контроль)

Пшеница 0,8 0,25 8,9 1,6 7,2 и 6,8

(фон+СУ)

Пшеница 0,75 0,5 4,1 1Д4 3,5 0,6 6,8

(контроль)

Соя 1,0 0,3 7,3 0,8 6,8 1,0 6,8

(фон+СУ)

Соя 0,8 0Д5 7,3 0,8 7,0 0,6 6,8

(контроль)

Полученные результаты показывают, что внесение СУ приводит к значительным изменениям ионного состава почвенного раствора. Возрастает сумма катионов, особенно в случае варианта с пшеницей, при этом практически в 2 раза уменьшается содержание ионов магния, но в 2 раза увеличивается содержание ионов натрия. Это приводит к усилению токсичности почвенного раствора. При этом содержание ионов хлора практически не изменяется во всех вариантах опыта. Наблюдаемые эффекты можно объяснить катионным обменом между частицами опок и почвенным раствором. Предполагается, что сначала опоки действуют как адсорбент, притягивая из почвенного раствора положительно заряженные катионы, в частности ионы натрия, а затем происходит частичный обмен натрия на магний, что связано с близостью ионных радиусов этих элементов. Косвенным доказательством сказанному, служит то, что содержание ионов кальция Во всех опытах практически не изменяется. Для устранения негативного эффекта, связанного с сильным адсорбирующим эффектом опок, необходимо

в процессе производства удобрений насыщать их разными солями, например, магния, калия и др. Это было подтверждено нашими опытами по исследованию влияния модифицированных солями кальция, СУ на ионный состав почвенного раствора.

В почвах также наблюдалось увеличение содержания сульфат-ионов, причем наиболее ощутимо под пшеницей, что может быть связано со сравнительно низкой потребностью этой культуры в сере как в питательном элементе. У подсолнечника потребность в сере выше в несколько раз, поэтому содержание сульфат-ионов изменяется не так резко. Для сои, которая отличается самой высокой потребностью в сере, содержание сульфат-ионов ниже даже по сравнению с контролем, что связано с повышенным потреблением серы из почвенного раствора и усилением микробиологической деструкции элементарной серы СУ в почве под соей.

Изменение содержания гидрокарбонат-ионов можно объяснить двумя способами:

• происходит нейтрализация почвенных карбонатов. В пользу этого говорят стабильные значения рН среды. Однако, хотя окисление элементарной серы и должно сопровождаться подкислением среды, но так как содержание ионов кальция не изменяется, то можно предположить, что разрушение карбоната кальция в почве не происходит. Это неминуемо приводило бы к повышению содержания ионов кальция, так как гидрокарбонат кальция более растворим, чем карбонат. Таким образом, гидрокарбонаты могли образоваться за счет карбоната магния, содержащегося в составе опок;

• происходит стимуляция биологических процессов в почве, что подтверждается и опытами по изучению влияния СУ на эмиссию СО2 из исследуемых почв. В этом случае возможно, что опоки в составе удобрений нейтрализуют избыточную кислотность, вызванную окислением серы в почве, так как они обладают значительным сродством к протону. Таким образом, проведенные исследования по влиянию СУ на состояние почвы показывают, что применение СУ не приводит к ухудшению экологического состояния почвы, а в ряде случаев несколько стимулирует микробиологические процессы в почве под исследуемыми культурами. Недостатки, связанные с повышением токсичности почвенного раствора, легко устранимы предварительным насыщением опок солями магния и другими питательными элементами.

43. Влияние СУ на накопление пластидных пигментов в листьях подсолнечника

Важным этапом при исследовании любых удобрений является изучение влияния на накопление пластидных пигментов в листьях растений. При этом полученные результаты позволяют сделать первоначальные выводы об обоснованности применения этих удобрений.

Как видно из табл. 8, новое сероцеолитсодержащее удобрение (СУ) не оказывает значительного влияния на динамику накопления хлорофил-лов в листьях подсолнечника. На ранних стадиях формирования листовой пластинки содержание хлорофилла а в листьях растений, выращенных на NPK + СУ, несколько отстает от показателей для контрольных растений и фона. В то же время для хлорофилла Ь и каротиноидов изменение содержания можно отметить на уровне тенденции. Однако на 30 день постановки опыта содержание хлорофиллов и каротиноидов в листьях растений (NPK + СУ) несколько превосходит те же показатели для других вариантов опыта. Это может быть связано с замедленным действием СУ, которое обусловлено тем, что элементарная сера сначала подвергается окислению серными бактериями до сульфата и только потом становится доступной растениям.

Таблица 7

Влияние СУ на фоне полного минерального питания на содержание

фотосинтетических пигментов в листьях подсолнечника

Вариант опыта Концентрация массы листьев пигментов в мг/100 г сырой

15сут. ЗОсут, бОсут.

Хлорофилла

Контроль 0,18±0,02 0,41 ¿0,07 0,55*0,08

ОТК+СУ 0,14±0,01 0,47±0,07 0,67*0,09

ИРК (Фон) 0,19±0,02 0,46±0,06 0,66*0,08

Хлорофилл Ь

Контроль 0,09±0,01 0,19±0,02 0,2б±0,04

М>К+СУ 0,06±0,01 0Д1±0,03 0,29*0,05

ОТК (Фон) 0,07±0,01 0,17±0,02 0,25*0,04

Каротиноиды

Контроль 0,13±0,03 0,28*0,05 0,32*0,04

ОТК+СУ 0,11 ±0,02 0,35*0,06 0,39*0,07

(Фон) 0,11*0,02 0,34*0,05 0,39*0,07

Для уточнения влияния СУ на накопление пластидных пигментов в листьях подсолнечника был проведен вегетационный опыт. Содержание каротиноидов во всех вариантах опыта не претерпевало существенных изменений. Динамика же содержания хлорофилла а и хлорофилла Ь в листьях подсолнечника достаточно четко показывает нарастание влияния СУ на накопление этих пигментов (рис. 1-2).

О 0,2 0,4 0.6 0,8

Концентрация хлорофилла а

Рис. 1. Динамика содержания хлорофилла а в листьях подсолнечника

Как видно из рис. 1, на начальных этапах развития растений действие СУ не проявляется в увеличении содержания хлорофилла а, однако в более поздние сроки наблюдается нарастание концентрации хлорофилла. Более четко эта зависимость прослеживается для хлорофилла Ъ.

■фон+СУ

□фон

Оконгроль

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 Концентрация хлорофилла Ь

Рис. 2. Динамика содержания хлорофилла Ъ в листьях подсолнечника

Данные вегетационного опыта позволили во многом уточнить результаты микрополевого опыта по исследованию влияния СУ на накопление пластидных пигментов в листьях подсолнечника. Использование СУ практически не отражается на содержании каротиноидов Нами отмечено существенное большее влияние СУ на накопление хлорофилла Ь, чем на накопление хлорофилла а. Увеличение содержания этого пигмента повышает эффективность улавливания солнечной энергии светособирающими комплексами фотосистем I и II, а, следовательно, и интенсивность фотосинте-

за. Считается, что хлорофилл Ъ образуется из хлорофилла а, поэтому предполагается, что использование СУ позволяет стимулировать этот процесс, что может быть связано с включением серы из удобрений в цепь биохимических реакций, в частности в состав ацетилкоэнзима-А.

4.4. Результаты по определению содержания соединений с тиолъными группами в корнях и листьях подсолнечника, пшеницы и сои

Следующим этапом исследования стало изучение влияния СУ на накопление соединений содержащих тиольные группы в листьях и корнях исследуемых растений.

Изменения содержания водорастворимых небелковых соединений с тиольными группами в листьях и корнях исследуемых растений на 48 день после применения удобрений представлены в табл. 8.

Таблица 8

Влияние удобрений на содержание соединений с тиольными группами в листьях подсолнечника, пшеницы и сои __(мкмоль/г сырой массы)_

Варианты опыта Корня Листья

Контроль Фон» Фон+СУ Контроль Фон. Фон+СУ

Пшеница 0,18± 0,02 0Д2± 0,02 0Д6± 0,02 -II- •II- -и-

Подсолнечник 0,10* 0,01 0,15± 0,02 0,21± 0,02 0,10± 0,01 0,12± 0,01 0,15± 0,01

Соя 0ДЗ± 0,03 0,31± 0,03 0,43± 0,03 0,16± 0,02 0ДЗ± 0,02 0,3 2± 0,03

Результаты показывают, что применение СУ на фоне полного минерального питания способствовало увеличению содержания соединений с тиольными группами во всех вариантах опыта. В целом содержание SH-групп было несколько выше в корнях, чем в листьях. Особенно заметно это проявляется в корнях и листьях сои, что может быть связано с усиленным включением серы в метаболизм этой культуры, в частности в синтез серосодержащих аминокислот и т.д. Для подсолнечника, как было показано выше, потребность в сере несколько меньше, тем более что основным направлением в метаболизме этой культуры является синтез жиров, а не белков. В случае с пшеницей картина должна отличаться и быть ближе к случаю с соей, так как для пшеницы синтез белков и клейковины более ха-

рактерен, чем для подсолнечника. Тем не менее, результаты показывают практически полное отсутствие стимулирующего влияние использования СУ на накопление тиольных групп.

Для уточнения наблюдаемых эффектов нами было оценено содержание тиольных групп в урожае данных культур, в частности в семенах подсолнечника, пшеницы и сои. Такое исследование является необходимым этапом оценки экологических последствий применения удобрений, так как негативный эффект может проявляться не сразу, а в следующих поколениях. Полученные данные свидетельствуют о том, что воздействие СУ не влияет на изменение биосинтеза соединений, содержащих тиольные группы в следующих поколениях испытуемых растений.

4.5. Влияние новых серосодержащих удобрений на содержание фос-фолипидов в проростках и листьях подсолнечника, сои и пшеницы

Для выяснения характера воздействия СУ на фосфолипидный состав растений был поставлен ряд опытов.

Методом тонкослойной хроматографии (ТСХ) были идентифицированы следующие ФЛ: фосфатидилхолин (ФХ), фосфатидилсерин (ФС) и фосфатидилинозит (ФИ). Как видно из результатов, представленных в табл. 9, применение различных форм удобрений оказывает заметное влияние на содержание ФЛ в проростках семян исследуемых культур.

Таблица 9

Влияние применения различных удобрений на содержание

фосфолипидов (мкмоль/г) в проростках пшеницы, сои и подсолнечника

Вариант Культура

опыта Соя Подсолнечник Пшеннца

ФХ ФС ФИ ФХ ФС ФИ ФХ ФС ФИ

Контроль 32,1± 19,6± 4,3± 26,1+ 15,6± 3,2± 15,2± 7,8± -//-//-

гз 1,4 0,5 1,8 1,1 0,3 1Д 0,8

ОТК 32,5± 20,5± 4,8± 29,1± 16± 3,5± 16,1± 7,8± 23±

2,2 1,4 0,6 1,9 1,1 0,3 и 0,8 0,2

ИРК+СУ 35,2+ 21,4± 4,9+ 29,1± 15,9± 3,7± 16,0± 7,6± 2,4±

2,4 14 0,6 1,9 1,2 0,4 и 0,8 ОД

Из данных видно, что применение СУ на фоне полного минерального питания несколько стимулирует накопление всех исследуемых фракций ФЛ, причем в наибольшей степени это заметно для варианта с соей. Она отличается самой высокой потребностью в сере, как в элементе питания. Оптимальный режим серного питания, приводит к накоплению серосодержащих ферментов, принимающих участие в синтезе ФЛ. Поэтому в случае

с проростками сои можно предположить, что накопление ФЛ зависит от уровня серного питания. В случае с подсолнечником влияние СУ практически не отмечается, что связано с меньшей потребностью в сере для этой культуры, с одной стороны, и нежелательностью внесения каких-либо средств химизации на ранних стадиях развития растений, с другой. Практически не проявилось действие удобрений на проростках пшеницы, хотя в других опытах использование СУ оказывало эффект на всхожесть семян и развитие корневой системы. Возможно, в такой короткий срок действие СУ не проявляется, да и потребность в образовании больших количеств ФЛ у пшеницы сравнительно невысокая. Вероятнее всего, у пшеницы сера большей частью участвует в процессах синтеза белков и в энергетических процессах. В целом полученные данные хорошо согласуются с ранее полученными результатами по влиянию различных форм удобрений на всхожесть семян исследуемых культур.

Дальнейшие исследования мы проводили на листьях исследуемых культур с использованием приемов приведенных в методической части работы. Необходимость проведения подобного исследования связана с тем, что основная масса ФЛ взрослого растения содержится в мембранах тила-коидов. Состояние этих мембран, наличие в них необходимых составляющих в совокупности с содержанием пластидных пигментов позволяют сделать объективный вывод о нормальном протекании процессов в фотосинтетическом аппарате растений. Результаты исследований по влиянию удобрений на содержание ФЛ на 30 день постановки опыта в листьях подсолнечника, сои (3-4 ярус) и пшеницы (флаговые листья) представлены в табл. 10.

Таблица 10

Влияние применения различных удобрений на содержание

фосфолипидов (мкмоль/г) в листьях пшеницы, сои и подсолнечника

Вариант Культура

опыта Соя Подсолнечник Пшеннца

ФХ ФС ФИ ФХ ФС ФИ ФХ ФС ФИ

Контроль 12,1± 9,6± 1,3± 14Д± 10,6± и± 5Д± 1,8± -//-//-

1,1 1,0 0,1 и 1,0 од 0,5 0,1

12,5± 10,5± 1,8± 15,1± 12,0 ± 1,5± 6,1± 1,8± 1,3+

1,1 1,0 0,1 1Д 1,1 0,1 0,5 0,1 0,1

ЫРК+СУ 15Д± 11,4± 1,9± 16,1± 12,9± 1,7± 6,0 ± 1,6+ -//-//-

1Д 1,1 0,1 1.2 1,1 0,1 04 0,1

Из приведенных результатов видно, что в случае с соей применение СУ достоверно увеличивает содержание ФХ и ФС в листьях, оказывая тем

самым благотворное влияние на биосинтез этих компонентов в мембранах хлоропластов. Это может быть связано с нормализацией серного питания и увеличением содержания серосодержащих кофакторов ферментов, в частности ацетил-коэнзима, который участвует в синтезе этих фосфолипидов. Концентрация ФИ достоверно не изменялась. Этот ФЛ является одним из ключевых, во многих реакциях энергетического обмена он служит переносчиком фосфатных групп. В данном случае можно полагать, что интенсификация энергетических процессов, связываемая с повышением концентрации ФИ, в листьях сои не происходит. Для подсолнечника и пшеницы влияние СУ проявляется в меньшей степени, что может быть связано со сравнительно низкой потребностью этих культур в сере, хотя для подсолнечника выработка масла должна быть связана с повышенным накоплением липидов, в том числе и ФЛ. Поэтому можно прогнозировать увеличение содержания ФЛ в семенах подсолнечника. Но если для подсолнечника все же на уровне тенденции происходит возрастание всех исследуемых соединений, то для пшеницы при внесении СУ наблюдается даже некоторое подавление синтеза ФЛ в листьях. Это может быть объяснено избыточностью питательных элементов, внесенных под эту культуру.

Исследование динамики накопления ФХ при прорастании семян урожая всех исследуемых культур показало, что динамика накопления ФС и ФИ не претерпела значительных изменений от состава удобрений. В наибольшей степени использование серосодержащих удобрений отразилось на содержании ФХ, который является одним из основных ФЛ растений в не-фотосинтезирующих клетках. При этом сам характер динамики накопления ФХ не изменялся во всех вариантах опыта. Интерпретация полученного экспериментального материала основывается на литературных данных, согласно которым признаком патологии клетки является одновременное изменение концентрации ФХ и ФС, или резкое увеличение концентрации ФИ. Это нарушает нормальное распределение ФЛ в мембране и отрицательно сказывается на ее проницаемости. Проведенный эксперимент показал, что ни в одном случае применение СУ не вызвало вышеописанных эффектов.

Влияние СУ проявляется, прежде всего, в некотором увеличении содержания ФХ, который также проявляется на уровне тенденции, особенно в более поздние сроки развития проростков. Использование СУ позволило значительно повысить содержание ФХ в проростках сои и в данном случае, помимо улучшения товарного качества продукции, можно предположить и некоторое увеличение устойчивости растений, выращенных с использованием СУ, к действию неблагоприятных экологических факторов среды. Динамика накопления ФХ в пшенице позволяет лишь констатировать тот факт, что СУ, по крайней мере, не повлияло отрицательно на содержание структурных элементов мембран клеток этого растения. Данные по проросткам подсолнечника показали незначительное увеличение со-

держания ФХ, что также позволяет судить о благоприятных последствиях применения СУ.

Проведенные исследования показывают, что использование СУ позволяет не только эффективно решить проблему обеспечения серой растений, но и не приводит к ухудшению экологического состояния почвы, и не ослабляет устойчивость растений к действию неблагоприятных экологических факторов.

ВЫВОДЫ

1. Разработана технология производства экспериментальных серосодержащих удобрений на основе газовой серы и опок Астраханской области.

2. Проведены исследования химического состава полученных материалов. Исходя из данных лабораторных экспериментов по СУ, установлено, что их использование не может служить причиной ухудшения экологического состояния почвы.

3. Изучено влияние СУ на развитие корневой системы, прорастание семян, на разных этапах развития растений. Установлено, что использование СУ положительно влияет на прорастание семян пшеницы, оказывает негативное влияние на прорастание семян подсолнечника и ослабляет фи-тотоксический эффект использования обычных удобрений, для случая с соей. Положительный эффект от влияния СУ проявляется в улучшении процесса укоренения растений, причем в более поздние сроки внесения удобрений.

4. Использование СУ не приводит к подавлению биологической активности почвы и к изменению кислотности почвенного раствора. Происходило увеличение содержания подвижной серы в почве.

5. Отмечено влияние СУ на накопление хлорофилла Ь в листьях подсолнечника, что является результатом повышения интенсивности фотосинтеза.

6. Внесение СУ на фоне полного минерального питания позволяет значительно увеличить содержание соединений с тиольными группами в листьях и корнях всех испытуемых растений. В большей степени это отмечается для сои. Это является доказательством включения серы в процессы биосинтеза в растительных клетках.

7. Непосредственное использование СУ стимулирует процесс накопления ФЛ в проростках и листьях растений.

8. Применение СУ не отразилось в изменении динамики накопления ФЛ и содержании тиолов в проростках следующего поколения всех исследуемых культур. Таким образом, использование СУ не приводит к ухудшению устойчивости растений к действию неблагоприятных экологических факторов. Это дает возможность рекомендовать СУ к широкому использованию в сельском хозяйстве.

Библиографический список публикаций автора по теме

1. Алыков Н.М., Пилипенко В.Н., Бодня М.С. Исследование влияния серосодержащих удобрений на всхожесть семян и рост корневой системы подсолнечника, пшеницы и сои // Агрохимия. 2003. №12. С. 38-41.

2. Бодня М.С. Современные тенденции исследований фосфолипидов //Естественные науки. Журнал фундаментальных и прикладных исследований. 2003. №8. С. 23-30.

3. Bodnya M.S., Zabelin A.A. Creation and ecological and chemical study of new sufUr fertilizer //Book of abstract. Second International conference "Ecological chemistry". Chisnia. Moldova. 11-12 October 2002. P.52.

4. Bodnya M.S., Zabelin A.A., Kondrashin A.G. Respiratory activity bedrocks as a display index at ecol. and chem. researches of fertilizer // P. 50-51.

5. Бодая М.С, Пилипенко В.Н. Сера и почвенное плодородие //Тезисы докладов итоговой научной конференции АГПУ. Астрахань, 2002. С. 28.

6. Бодня М.С, Забелин А.А., Пилипенко В.Н. и др. Новый способ утилизации газовой серы // Наукоемкие химические технологии-2001: Тезисы докладов VII Международной научно-практической конференции. Ярославль, 2001. С. 132-133.

7. Бодня М.С, Забелин А.А., Алыков Н.М., Пилипенко В.Н. Альтернативная технология утилизации газовой серы // Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия: Материалы научно-практической конференции Астрахань, 2001. С. 41-43.

8. Бодня М.С Биологически активные серосодержащие соединения// Ломоносов - 2002: Материалы научно-практической конференции М., 2002. Т. 1.С. 87.

9. Забелин А.А., Бодня М.С. Влияние нового сероцеолитсодержащего удобрения (СУ) на накопление пластидных пигментов в листьях и продуктивность подсолнечника //Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия: Материалы V Всероссийской конференции. Астрахань, 2002. С. 31-33.

10. Кондрашин А.Г., Бодня М.С Интенсивность дыхания почвы как показатель при исследованииях новых удобрений //Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия: Материалы V Всероссийской конференции. Астрахань, 2002. С. 37-39.

11. Бодня М.С Влияние сероцеолитсодержащего удобрения на обмен фосфолипидов сои, пшеницы и подсолнечника // Ломоносов-2003: Материалы Международной научно-практической конференции. М., 2003. Т.1. С. 105.

12. Алыков Н.М., Пилипенко В.Н., Бодня М.С, Забелин А.А. Новые серосодержащие удобрения // Биотехнология на рубеже двух тысячелетий: Тезисы докладов Международной научно-практической конференции. Саранск, 2001. С 7-8.

13. Бодня М.С., Забелин А.А. Влияние сероцеолитсодержащих удобрений на ионный состав засоленных почв//Биология - наука XXI века: Сб. тезисов докладов VII Международной Пущинской школы-конференции молодых ученых. 14-18 апреля 2003 г. Пущино, 2003. С. 49.

14. Бодня М.С. Использование фосфолипидного состава растений как показателя при тестировании средств химизации // Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия: Материалы VI Международной конференции. Астрахань, 2003. С. 38-41.

15. Бодня М.С. Технология создания и испытания новых серосодержащих удобрений // Научные разработки молодых ученых - социально-экономическому развитию региона: Тезисы докладов Межвузовской научно-практической конференции. Астрахань, 2002. С. 14-15.

Ризография. Подписано в печать 24.02.2004.

Уч.-изд. л. 1,6. Усл. печ. 1,5. Формат 60x84. Заказ № 501. Тираж 100 экз.

Издательский дом «Астраханский университет» 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 20 т. (8512) 54-01-87,54-01-89

W ~3 968

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Бодня, Максим Сергеевич

Введение.

Глава 1. Подходы к исследованиям серосодержащих удобрений в сельском хозяйстве. Новые серосодержащие удобрения.

Глава 2. Современные тенденции исследований фосфолипидов.

2.1. Общая характеристика фосфолипидов как класса химических соединений.

2.2. Основные направления исследования фосфолипидов.

Глава 3. Объекты и материалы исследований.

Глава 4. Экологические последствия использования новых серосодержащих удобрений.

4.1. Агрономические исследование влияния серосодержащих, удобрений (СУ) на разных стадиях развития растений подсолнечника, пшеницы и сои.

4.2. Исследования влияния СУ на некоторые характеристики почвы.

4.2.1. Изучение влияние СУ на дыхание почвы.

4.2.2. Исследование влияния СУ на ионный состав почв.

4.3. Влияние СУ на накопление пластидных пигментов в листьях подсолнечника.

4.4. Изучение влияния СУ на содержание соединений с тиольными группами в листьях и проростках растений.

4.5. Влияние СУ на содержание и динамику накопления фосфолипидов в проростках и листьях подсолнечника, сои и пшеницы.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Экологические последствия использования новых серосодержащих удобрений"

Возрастание антропогенного пресса на агроэкосистемы, связанное с интенсификацией продукционного процесса растений, вызывает накопление в продуктах растениеводства различных токсических веществ. Это связано с тем, что многие химические вещества не исследовали с учетом возможных превращений в окружающей среде, биоаккумуляции и влияния на различные компоненты экосистем. Такой подход породил проблему нитратов, пестицидов, тяжелых металлов в растениях, которая и сегодня представляет реальную угрозу для здоровья людей. Тем не менее, если в отношении вышеперечисленных веществ предложены схемы исследования экологических последствий от их применения, то для серосодержащих удобрений подобных подходов практически нет. В настоящее время накоплен определенный материал по влиянию серосодержащих удобрений на накопление Сахаров, белка, витаминов и пластидных пигментов в культурных растениях. Однако в литературе практически отсутствуют сведения о влиянии в результате применения серосодержащих удобрений на метаболизм фосфолипидов и низкомолекулярных тиолов культурных растений. Соотношение этих важнейших структурных элементов клеточных мембран является, во многом, определяющим в формировании адаптаций растений к ряду неблагоприятных экологических факторов и создании ответов растительных клеток на стрессовые воздействия. Кроме того, нарушение нормального соотношения фосфолипидов может приводить к изменению проницаемости клеточных мембран по отношению к различным токсикантам. Это может негативно отразиться и на устойчивости растений к действию антропогенных факторов. Поэтому исследование экологических последствий применения экспериментальных серосодержащих удобрений на характер изменения фосфолипидного состава растений приобретает особую актуальность.

Цель и задачи исследования

Целью работы явилось изучение воздействия экспериментальных серо-цеолитсодержащих материалов, рекомендуемых к использованию в виде удобрений на устойчивость агрозкосистем подсолнечника, пшеницы и сои.

В соответствии с поставленной целью необходимо было решить следующие задачи:

- разработать технологию производства экспериментальных серосодержащих удобрений на основе газовой серы и опок Астраханской области;

- исследовать химический состав полученных материалов и оценить последствия их использования для всех компонентов агрозкосистем, на ранних стадиях развития растений;

- провести серию микрополевых и вегетационных опытов на различных этапах развития культур подсолнечника, пшеницы и сои;

- изучить влияние СУ на биологическую активность и ионный состав почв под исследуемыми культурами;

- исследовать влияние СУ на накопление пластидных пигментов в листьях подсолнечника,

- изучить влияние СУ на соотношение фосфолипидов в проростках и листьях исследуемых культур;

- оценить влияние СУ на накопление соединений, содержащих тиольные группы;

- сделать заключение о возможных экологических последствиях использования в сельском хозяйстве и предложить рекомендации по применению СУ.

Выполнение этих задач в дальнейшем будет способствовать созданию оригинальной методики оценки влияния негативных факторов, в частности повышенного содержания серы в объектах окружающей среды, на устойчивость клеточных мембран растений к действию токсикантов.

Научная новизна. Впервые изучено воздействие СУ на прорастание семян, рост и развитие корневой массы растений. Исследовано влияние СУ на характер накопления пластидных пигментов, соотношение фосфолипидов и низкомолекулярных тиолов в проростках и листьях растений подсолнечника, сои и пшеницы. Получены экспериментальные данные о влиянии СУ на интенсивность дыхания почвы и изменения ионного состава почв, на которых были использованы серосодержащие удобрения. Установлено, что применение СУ не приводит к ухудшению экологического состояния агроэкосистем исследуемых культур. Показана применимость предложенных методик для оценки экологических последствий использования средств химизации.

Практическая значимость. Результаты исследований являются начальным этапом исследования СУ вагрохимической практике. Апробированы лабораторные и промышленные способы получения различных форм СУ, позволяющие эффективно использовать отходы очистки углеводородов от серосодержащих примесей - газовую серу и природный цеолитсодержащий материал - опоки Астраханской области. Предложены практические рекомендации по использованию СУ в сельском хозяйстве. Материалы диссертации могут быть использованы при чтении спецкурсов по экологической физиологии и биохимии культурных растений, а также в экологической практике при оценке возможных экологических последствий использования различных средств химизации в сельском хозяйстве.

Апробация работы. Материалы исследований докладывались и обсуждались на заседаниях кафедр ботаники, аналитической и физической химии Астраханского государственного университета (АГУ), ежегодных отчетных научных конференциях преподавателей и сотрудников АГУ (2001-2003гг.), на Всероссийских научных конференциях "Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия" (Астрахань 2001,2002,2003), Международной научной конференции "Биотехнология на рубеже двух тысячелетий" (Саранск, 2001г.), VII Международной научно-практической конференции " Наукоемкие химические технологии" (Ярославль, 2001г.), Межвузовской научно-практической конференции "Научные разработки молодых ученых - социально-экономическому развитию региона"(Астрахаиь, 2002г.), II Международной конференции по экологической химии (Кишинев, 2002г.), VII Международной школе-конференции молодых ученых "Биология - наука XXI ве-ка"(Пущино,2003), X Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам "Ломоносов - 2003"(Москва,2003 г.). В целом работа доложена на расширенном семинаре кафедры ботаники Астраханского государственного университета.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа изложена на 110 страницах компьютерного текста, содержит 17 таблиц и 3 рисунка и приложение. Библиографический список содержит ссылки на 145 источников информации.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Бодня, Максим Сергеевич

выводы

1. Разработана технология производства экспериментальных серосодержащих удобрений на основе газовой серы и опок Астраханской области.

2. Проведены исследования химического состава полученных материалов. Исходя из данных лабораторных экспериментов по СУ установлено, что их использование не может служить причиной ухудшения экологического состояния почвы.

3. Изучено влияние СУ на развитие корневой системы, прорастание семян, на разных этапах развития растений. Установлено, что использование СУ положительно влияет на прорастание семян пшеницы, оказывает негативное влияние на прорастание семян подсолнечника и ослабляет фитотоксический эффект использования обычных удобрений, для случая с соей. Положительный эффект от влияния СУ проявляется в улучшении процесса укоренения растений, причем в более поздние сроки внесения удобрений.

4. Использование СУ не приводит к подавлению биологической активности почвы и к изменению кислотности почвенного раствора. Происходило увеличение содержания подвижной серы в почве

5.0тмечено влияние СУ на накопление хлорофилла b в листьях подсолнечника, что является результатом повышения интенсивности фотосинтеза.

6. Внесение СУ на фоне полного минерального питания позволяет значительно увеличить содержание соединений с тиольными группами в листьях и корнях всех испытуемых растений. В большей степени это отмечается для сои. Это является доказательством включения серы в процессы биосинтеза в растительных клетках.

7. Непосредственное использование СУ стимулирует процесс накопления ФЛ в проростках и листьях растений.,

8. Применение СУ не отразилось в изменении динамики накопления ФЛ и содержании тиолов в проростках следующего поколения всех исследуемых культур. Таким образом, использование СУ не приводит к ухудшению устойчивости растений к действию неблагоприятных экологических факторов. Это дает возможность рекомендовать СУ к широкому использованию в сельском хозяйстве.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Бодня, Максим Сергеевич, Астрахань

1. Орлов Д.С. Химия почв. М:. Изд-во МГУ,1992-400с.

2. Убугунов JI.JI. Сера в аллювиальных почвах бассейна Селенги //Почвоведение. -2000. -№6.- С.34-36

3. Короткое А.А. ,. Бурков О.А. Вымывание элементов питания из дерново-подзолистых суглинистых почв суходольного луга// Почвоведение.-1994. -№3.- С.63-64

4. Хала В.Г., Филин В.И. О регулировании баланса серы в Волгоградской об-ласти//Агрохимический вестник.-2001. -№5,- С. 19-20.

5. Синельник А.Д., Власюк Н.С. Влияние серы на фоне полного минерального удобрения на урожай и качество зеленой массы редьки маслич-ной//Физиология и биохимия культурных растений. -1989.-Т.21.- №4-. С.338-341.

6. Хоменко А.Д., Синельник А.Д. Влияние серы на урожай и кормовую ценность сахарной свеклы// Физиология и биохимия культурных растений.-1982.-Т.14-. №4.- С.362-365.

7. Хоменко А.Д., Чернова JI.M. Отзывчивость редиса на уровень серного питания в почве//Физиология и биохимия культурных растений. -1981.-Т. 13. №2-. С.169-172.

8. Булгакова А.Н., Кнорре А.Ф., Лепешева Т.М. Влияние условий питания серой на содержание некоторых минеральных элементов в растениях гороха//Физиология и биохимия культурных растений. -1981.-Т.13.-№1,-С.53-55.

9. Chen W., McCaughey W.P., Grant С.А., Bailey L.D. Pasture type and fertilization effects on soil. Chemical properties and nutrient redistribu-tion//Can.J.Soil.Sci.-2001.-Vol.81-.№3.-P.395-404.

10. Ю.Стуйвер K.E., Де Кок JI. Дж, Вестерман С. Серная недостаточность у Bras-sia Oleracea: особенности развития, биохимические признаки и взаимодействие сера-азот//Физиология растений.-1997. -Т.44. -№4.- С.581-590

11. Yu Zhongxiang, Zhang Chengin, Wang Shigia. Уровень содержания доступной серы и потребность в ней вдоль реки Хуанхэ.// Yingyong shengtai xue-bao, Chin.J.Appl.Ecol.-2001.-V.12. -№2. P.210-212.

12. Голов В.И., Баханов C.M. Содержание серы и микроэлементов в пахотных вулканических почвах Камчатки //Почвоведение. -1996. -№6.- С.777-778.

13. Голов В.И. Круговорот серы, бора и марганца в основных агрофитоцено-зах Дальнего Востока//Почвоведение.-1989.-№11.-С.48-57.

14. Шевякова Н.И. Метаболизм серы в растениях. М.: Наука, 1979. -.286 с.

15. Слуцкая Л.Д. Сера как удобрение//Агрохимия.-1972.-№1 .-С.130-148.

16. Голов В.И. Применение борогипса в качестве серного и борного удобрения на почвах Дальнего Востока//Агрохимия.1996. -№4. -С.68-73.

17. Голов В.И., Теплякова С.В. Сера и основные микроэлементы в почвах Дальнего Востока при многолетнем применении удобрений //Почвоведение.- 2000,- №10.- С.20-27

18. Голов В.И., Прокопова Т.К., Ковшик И.Г. Эффективность применения серных удобрений на почвах Амурской области//Микроэлементы в антропогенных ландшафтах Дальнего Востока.- Владивосток.-1985. -С.88-93.

19. Шелевой Г.К., Ковшик И.Г,.Волох И.П и др. Продуктивность сои в зависимости от действия серосодержащих удобрений// Факторы повышение продуктивности сои. Новосибирск.-1983.- С.56

20. Серное питание и продуктивность растений: Сб.науч.тр. Киев: Наук думка, - 1983, - 234с.

21. Шугля З.М. Влияние серосодержащих удобрений на урожай кормовой ка-пусты//Агрохимия.- 1967.-№9.-С.28-32.

22. Лагутченко С.В., Мухутдинов А.А., Сафина Н.Н., и др. Некоторые аспекты утилизации газовой серы//Химическая промышленность. 2001, -№2. — С.33.23.0сацкий Л. Г. Способ пополнения запасов серы в почвах// Факел. №2-3. 2000.- С.10-14.

23. Власюк П.А. Биологические элементы в жизнедеятельности растений, Киев, Изд-во "Наукова Думка" 1969. -516 с.

24. Патент РФ на изобретения. 1998.RU БИМП №18.С.31.

25. Патент РФ на изобретения. 1999.RU БИМП №32.С.135.

26. Патент РФ на изобретения. 2000. RU БИМП №2. С. 139.

27. Патенты РФ на изобретения. 1999. RU БИМП №13. С.423.

28. Авторские свидетельства на изобретения. 1993.БИ №2.С.347.

29. В.Е.Васьковский. Липиды //Соросовский образовательный журнал.- 1997. №3. С.32-37.

30. Д.Дэвис, Дж.Джованелли, Т.Рис. Биохимия растений.М:.Мир.- 1966. -278с.

31. Б.И.Эбарский, И.И.Иванов, С.Р.Мардашев. Биологическая хи-. мия.М.:Медицина, 1972.581с.

32. А.А.Анисимов, А.Н.Леонтьева, И.Ф.Александрова и др. Основы биохимии. М.:Высшая школа,1986.551с.

33. Химия биорегуляторных процессов/Кухарь В.П., Луйк А.И., Могилевич С.Е. и др.;Под ред. Кухаря В.П. и Луйка А.Н.;АН СССР Ин-т биоорган, и нефтехимии. Киев:Наук. думка, 1991. -368с.

34. Киселев Г.В. Энергетический аспект метаболизма и свойств поли-фосфоинозитидов//Успехи современной биологии. 1987. - Т. 103. - вып.2. - С.163-172.

35. Дятловицкая Э.В., Безуглов В.В. Липиды как биоэффекторы.Введение// Биохимия. 1998. - Т.63. - вып.1. - С.3-5.

36. Ткачук В.А. Фосфоинозитидный обмен и осцилляция ионов кальция// Биохимия.- 1998. Т.63. - вып.1. - С.47-56.

37. Ochoa W.F., Corbalan-Garcia S., Eritja R., et al Additional binding sites for anionic phospholipids and calcium ions in the crystal structures of complexes of the C2 domain of protein kinase calpha//J. Mol. Biol. 2002,- Vol. 320.- №2-.P. 277-291.

38. Dalton K.A., East J.M., Mall S., et al. Interaction of phosphatidic acid and phosphatidylserine with the Ca2+-ATPase of sarcoplasmic reticulum and the mechanism of inhibition// Biochem. J.- 1998. Vol.329 - .№ 3. - P.637-646.

39. Евстигнеева Р.П., Звонкова E.H., Серебрянникова Г.А., Швец В.И. Химия липидов. М.гХимия, 1983.-296с.

40. Гудвин Т., Мерсер Э. Введение в биохимию растений.В 2-х т.Т.2.Пер.сангл. М.:Мир, 1986.Т.1.393с.

41. Nakagawa Y. Анализ фосфолипидов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии/УБунсэки кагаку.- 1990.- №5.- С.363-370.

42. Ostrowska J., Shrzydlewska E., Figaszewski. Isolation and analysis of phospholipids//Chemia analityczna.-2000.-V.45.-№5.-P.56-67.

43. Пчелкин В.П., Верещагин А.Г. Определение видового состава полярных глицеролипидов жидкостно-хроматографическими метода-ми//Журнал аналитической химии.- 1989. Т.54. - вып.11. - С.1951-1975.

44. Azduini A., Peschera A., Dottori S. et al. High-perfomance liquid chromatography of long-chain acylcarnitine and phospholipids in fatty acid turmover studies//J.Lipid Res. 1996. - Vol.37. - P.684-689.

45. Beare Rogers J.L., Bonekamp Nasner A, DieffenbacherA. Determination of the phospholipid profile of lecithins by high performance liquid chromatography// Pure and applied chemistry. 1992. - Vol.64.- №3. - P.447-454.

46. Eder K.,Reichmagr-Lais A.M., Kirchgnessner M. Одновременное определение содержаний основных классов фосфолипидов и состава их жирных кислот в мембранах эритроцитов с примением ВЭЖХ и ГХ //J.Chromatogr. 1992 - .№1 - .Р.33-42.

47. Хроматография. Практическое применение метода. Под ред. Э. Хофт-мана. М.: Мир. 1986.- Т.1. - 336с.

48. Кирхнер Ю. Тонкослойная хроматография. В 2-х томах.М.:Мир, 1981.-Т.1. 615с.

49. Vaskovsky V.E., Kostetsky E.I. Modified spray for the detection of phospholipids on thin layer chromatograms//J.Lipid. Res. 1968. - V.9. - P.336.

50. Vaskovsky V.E., Latyshev N.A. Modified Jungnickel reagent for detecting phospholipid and phosphorus compounds on TLC-chroma-tograms//J.Chromatogr. 1975. - V.115. - P.246-249.

51. Walsh D.E., Banasik O.I., Gilles K.A. Thin-layer chromatographic separation and colorimetric analysis of barley or malt lipid classes and their fatty ac-ids//J.Chromatography. 1965. - Vol.17. - №2. - P.278-294.

52. Новицкая Г.В. Методическое руководство по тонкослойной хроматографии фосфолипидов .М.:Наука. 1972.59с.

53. Robin W., Christopher J., Francoise R. et all. Structure determination of phospholipids oligosaccharides from parasitic Protozoa using fast atom bombardment mass-spectrometry//Org.mass spectrom.1994, V.29. -№12 -JP.767-781.

54. Cole M.J., Enke Christie G. Direct determination of phospholipid structures in microorganisms by fast atom bombardment triple quadrupole mass-spec-trometry//Anal.chem. -1991. -V.63 -.№10. -P.1032-1038.

55. Gamo S., Kawable A., Kohara H., Yamaguchi H. et all. Fast atom bombardment tandem mass-spectrometric analysis of phospholipids in Drosophilia melanogaster//J.Mass.Spectrom. -1999. -V.34 -.№6. -P.590-600.

56. Koivusaloa M., Haimia P., Heikinheiemoa L. et all. Quantitative determination of phospholipid compositions by ESI-MS; effects of acyl chain length, insaturation and lipid concentration on instrumental respouse// J. Lipid Res. -2001.- V.42 .P.663-672.

57. Bloom T.S., Koivusalo M., Kuismanen E. et all. Mass spectrometry analysis reveals an increase in plasma membrane polyinosyt phospholipids species upon cellular cholesterol loading//Biochemistry. 2001. - Vol.40. - №48- P.14635-14644.

58. Faber et all. Genetic analysis of Digestive physiology using fluorescent phospholipid report//Science. -2001. V.292. -P.1385-1388.

59. Montero M.T., Hernandez-Borelli J.N., Keough K.M. Fluoroquinole distribution in a phospholipid environment studied by spectrofluorimetry// Anal. Chim. Acta. 1994. - V.290. -P.58-64.

60. Neumeister, V., Steiner,G., Jaross,W. Cholesterol, Collagen, Chondrointin-sulfat A and Phospholipids using FT-NIRS with a light exit right-angled 400im thin Fiber Optic Strand//Ccbunca на Internet: www.vachoo.com

61. Schumlentrop F., Moka D., Neubauer S. et al. 31P NMR spectroskopy of blood plasma: determination and quantitation of phospholipid classes in patients with renal cell carcinoma//NMR in Biomedicine. 2002. - Vol.15. -№1 -P.60-68.

62. Ramesha C., Pickett W.C., Krishna Murthy D.V. Sensitive method for the analysis of phospholipids subclasses and molecular species as of anthroyl derivatives of their degerides//J.Chromatogr.Biomed.Appl. 1989. - vol.491. -№1. - P.37-48.

63. Буянов В.В., Гранова И.С., Минаев В.А.,Смирнов Д.В. Препаративное выделение липидов высших грибов методом ВЭЖХ//Тезисы докладов Международной конференции "Биотехнология2000" .Пущино.2000.С. 100-101.

64. Рудаков О.Б., Хрипушин B.B., Сафонова Е.Ф. Железная Т.А. Способ разделения фосфолипидов//Сорбционно-хроматографические процессы. -2002.-V.2. №2. - С.209-212.

65. Сорокоумова Г.М., Селищева А.А., Тюрина О.П. и др. Влияние водорастворимых немембранных белков на структурную организацию фосфо-липидов//Биофизика,2002,Т.47,вып.2, С.268-276.

66. Kent С. Eukaryotic phispholipid biosynthesis//Annual Review ofBiochemis-try.l 996 .Vol.64.P.315-343.

67. Hennebery A.L., Wright M.M., McMaster C.R. The major sites of cellular phospholipids synthesis and molecular determinants of fatty acid and lipid head group specificity//Molecular Biology of the Cell.2002.Vol.l3.P.3148-3161.

68. Dowhan W.Molecular basis for membrane phospholipids diversity:Why are there so many lipids?// Annual Review of Biochemistry.1997.№ 66.P.199-232.

69. Дятловицкая Э.В. Сфинголипиды и злокачественный рост// Биохи-мия.1990.Т.60.вып.6.С.843-850.

70. Рылова С.Н., Санова О.Г., Зубова Е.С. и др. Содержание и структура церамидов и сфингомиелинов и сфингомиелазная активности в гепатоме-22 мышей//Биохимия.1999.Т.64.вып.4.С.520-523.

71. Красильникова М.А., Шатская В.А., Штутман М.С. Регуляция цикла обращения фосфолипидов в фибробластах хомяка, трансформированных онкогенами V-92c и №газ//БиохимияЛ994.Т.59.выпЛ 1.С.1766-1773.

72. Красильникова О.А., Бабенко Н.А. Роль тиреоидных гормонов в регуляции синтеза фосфатидной кислоты, фосфатидилинозита и полифосфои-нозитидов в клетках печени// Биохимия.1996.Т.61.вып.8.С.1422-1430.

73. Schumlentrop F., Moka D., Neubauer S. et al. 31P NMR spectroskopy of blood plasma: determination and quantitation of phospholipid classes in patients with renal cell carcinoma//NMR in Biomedicine. 2002. - Vol.15. - №1. -P.60-68.

74. Карагезян К.Г., Овсепян JI.M., Захарян A.B. и др. Спектр фосфолипидов и гапглиозидов в культуре фибробластов куриного эм-бриона//Доклады Академии Наук. 2001. - Т.377. - №1. - С.132-134.

75. Boon Middleton J., Smith D.B. Chemical control of phospholipid distribut ion across bilayer membranes//Medicinal Research Rewiews.2002. Vol.22.№3 .P.251 -281.

76. Хабаров С.Н., Шаманская Л.Д., Егоркина Г.И. Новое направление поиска безопасных средств защиты растений//Сиб. вестн. с-х. науки. 2000.- №34. - С.65-70.

77. Ягунова Т.А., Шахрай Т.А., Планодьяло. Новый фосфолипидно-белковый продукт/ЯТищевые биотехнологии: проблемы и перспективы в XXI веке.-Владивосток,2000.-С.117-118.

78. Тимофеенко Т.И., Гринь Н.А., Шахрай Т.А., Котельников Д.А. Фосфоли-пидные продукты в концепции здорового питания// Пищевые биотехнологии: проблемы и перспективы в XXI веке.-Владивосток,2000.-С.27-29. .

79. Макаров В.К. Влияние алкоголя на липидный состав сыворотки крови у носителей вируса гепатита В//Гигиена и санитария.- 2003. №1. - С.38-40

80. Извекова В.А. Липиды мембран и функции иммунокомпанентных клеток в норме и патологии//Успехи современной биологии. 1991. - Т.111. -вып.4. - С.577-590.

81. Gander R., Eller P., Kaser S., et al. Molecular characterization of rabbit phospholipid transfer protein: choroid plexus and ependyma synthesize high levels of phospholipid transferprotein//J. Lipid Res. 2002. - Vol.43.-№ 4. - P.636-645.

82. Chauhan A, .Ray I, Chauhan V.P. Interaction of amyloid beta-protein with anionic phospholipids: possible involvement of Lys28 and C-terminus aliphatic amino acids// Neurochem Res. 2000. - Vol.25. - №3. - P. 423-429.

83. Ross B.M., Moszczynska A., Erlich J., et al. Phospholipid-metabolizing enzymes in Alzheimer's disease: increased lyso-phospholipid acyltransferase activity and decreased phospholipase A2 activity //J. Neurochem. 1998. - Vol. 70. - №2. - P. 786-793.

84. Uozumi N., Kume K., Nagase T. et al. Role of cytosolic phospholipase A2 in allergie response andparturation//Nature. 1997. - №390. - P.618-622.

85. Pussinen P.J., Olkkonen V.M., Jauhiainen M.} et al. Molecular cloning and functional expression of cDNA encoding the pig plasma phospholipid transfer protein// J. Lipid Res. 1997. - Vol. 38. - № 7. - P.1473-1481.

86. Huuskonen J., Ehnholm C. Phospholipid transfer protein in lipid metabo-lism//Current opinion in lipidology. 2000. -№11.- P.285-289.

87. Xian-Cheng J., Shucun Qin, Chunping Qiao et al. Apoliprotein В secretion and atherosclerosis are decreased in mice with phospholipid-transfer protein deficiency//Nature Medicine. 2001. - №7. - P.847-852.

88. Kaser S., Fuger В., Ebenbichler C.F. et all. Influen a leptin and insulin on lipid transfer proteins in human hepatome cell line, Hep G2//International Journal of Obesity. 2001. -№ 25. - P. 1633 - 1639.

89. Verhoven В., Kragling S., Schlegel R.A., Williamson P. Regulation of phosphatidylserine exposure and phagocytosis of apoptotic T1 lymphocytes// Cell death and Different. 1999. - №6. - P.262-270.

90. Van den Eijnde S.M., Boshart L., Reutelingsperger C.P. et al. Phosphatidylserine plasma membrane asymmetry in vivo: a pancellular phenomen which alters during apoptosis// Cell death and Different. 1997. - №4. - P.311-316.

91. Callahan M.K., Williamson P., Schlegel R.A. Surface expression of phosphatidylserine on macrophages is required for phagocytosis of apoptosis thymocytes// Cell death and Different. 2000. - №7. - P.645-653.

92. Belseacute N., Ramos, Mohammed El Mouddeu et al. Inhibition of CTP: phosphoholine cytidyltransferase by C2 ceramide and its relationship to apoptosis//Mol.Biol.2002. vol.62. - №5. - P. 1068-1075.

93. Силкина Н.И., Микряков B.P., Жарикова A.H. Изменение показателей липидного обмена карпа Cyprinus carpio под влиянием карбофо-са//Вопросы ихтиологии. 2002. - Т.42. - №3. - С.402-408.

94. Богдан В.В., Немова Н.Н., Руоколайнен Т.Р. Влияние ртути на состав липидов печени и мышц окуня Perca fluviatilis//Bonpocbi ихтиологии. 2002. - Т.42. - №2. - С.259-263.

95. Мануильская С.В. Роль липидных компонентов мембран тилакои-дов в функционировании фотосинтетического аппарата и адаптации к условиям внешней среды//Физиология и биохимия культурных растений. -1987. Т.19. - №1. - С.29-38.

96. Розенцвет О.А., Саксонов С.В., Дембицкий В.М. Углеводороды, жирные кислоты и липиды пресноводных трав семейства Potamogetona-сеае//Биохимия. 2002. - Т.67. -вып.З.- С.422-429.

97. Бычек И.А. Особенности распределения липидов в бриофитах: таксономический и экологические аспекты//Биохимия. 1994. - Т.59. -вып.11. - С. 1646-1662.

98. Родионов B.C., Ильинова М.К. Изменение жирнокислотного состава и содержание нейтральных липидов, глико- и фосфолипидов в процессе развития почек и листьев березы// Биологические науки. 1988. - №2. -С.74-79.

99. Абдуллаева М.М. Влияние оксигумата на обмен фосфолипидов сои и арахиса при прорастании семян//Аграрная наука. 2002. - №6. - С.28-30.

100. Левченко Е.В. Углеродный метаболизм морской водоросли Graci-laria verrucosa в онтогенезе. Автореф. на соиск. уч. степени к.б.н. Москва. -2001.-24с.

101. Рахимов М.М., Ахмеджанов А.А., Бабаев М.У и др. Гидролитическая и трансалкилирующая функции фосфолипазы D из семян хлопчатника// Физиология растений. 1989. - Т.36. - вып.З. - С.502-510.

102. Кабачевская Е.М., Ляхнович Г.В., Волотовский И.Д. Светозависи-мость активности фосфолипазы D в проростках овса Avena sativa// Физиология растений. 2002. - Т.49. - №4. - С.577-583.

103. Валитова Ю.Н., Гордон Л.Х., Огородникова Т.И., Лыгин А.В. Роль фосфолипазы А2 в изменении потребления кислорода корневыми клетками пшеницы при механическом повреждении//Доклады Академии Наук. 2001. - Т.376. - №6. - С.823-825.

104. Бодня М.С., Забелин А.А., Алыков Н.М. и др. Новый способ утилизации газовой серы. Тезисы докладов VII Международной конференции

105. Наукоемкие химические технологии 2001", Ярославль, Изд-во Яро*славского государственного технического университета. 2001. С.31-33

106. Морозов Б.Б. Изучение физико-химических характеристик сорбентов, используемых для концентрирования некоторых физиологически активных с целью их последующего определения. Автореф дис.канд. хим. наук. Астрахань: АГПУ. 1998. 28 С.

107. Минеев В.Г., Ремпе Е.Х., Ворошина Л.П. Биотест для определения экологических последствий применения химических средств защиты растений //Доклады РАСХН. 1991. - №7. - С.5-9.

108. Алыков Н.М., Алыкова Т.В. Аналитическая химия объектов окружающей среды. Астрахань. Изд-во АГПУ. 1999.212с.

109. Лакин Г.Ф. Биометрия. Изд-во"Высшая школа".М:.1990.- 352с

110. Юдин Ф. А. Методика агрохимических исследований. М.: Колос, 1980. 366 с.

111. Макаров Б.Н.Газовый режим почвы.М:.Агропромиздат. 1988.-105с.

112. Тарчевский Ю.А. Сера в белках. М.:Наука. 1987.326с.

113. Зубер В.А. Методы биохимических исследований.Л.:Изд-во ЛГУ. -1982.-313с.

114. Воробьев А.Т. Методы оценки экологического состояния почв//Успехи современной биологии. 2000. - T.l 1. - №5.С.13-24.