Оценка и отбор исходного материала для селекции сортов и гибридов дайкона (Raphanus sativus L.) и салата (Lactuca sativa L.) со стабильно низким накоплением тяжелых металлов (кадмия)

Сапрыкин, Александр Евгеньевич

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Оценка и отбор исходного материала для селекции сортов и гибридов дайкона (Raphanus sativus L.) и салата (Lactuca sativa L.) со стабильно низким накоплением тяжелых металлов (кадмия)
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Оценка и отбор исходного материала для селекции сортов и гибридов дайкона (Raphanus sativus L.) и салата (Lactuca sativa L.) со стабильно низким накоплением тяжелых металлов (кадмия)"

На правах рукописи

UUJU6B39S САПРЫКИН Александр Евгеньевич ' w

УДК 631.524.6:(635.16+635.52)

ОЦЕНКА И ОТБОР ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ СОРТОВ И ГИБРИДОВ ДАЙКОНА (Raphanus sativus L.) И САЛАТА (Lactuca sativa L.) СО СТАБИЛЬНО НИЗКИМ НАКОПЛЕНИЕМ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ (кадмия)

Специальность: 06.01.05 - селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва-2007

003068395

Работа выполнена во ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур в лаборатории экологических методов селекции в 2004-2006 годах.

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных

наук, профессор Е.Г. Добруцкая

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных

наук, профессор В.А. Борисов

кандидат сельскохозяйственных

наук, с. н. с. В.А. Степанов

Ведущая организация: Российский государственный аграрный

университет — Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева

Защита состоится мая 2007 г. в часов на

заседании диссертационного совета Д 220. 019. 01 во ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур (143080, Московская область, Одинцовский район, п/о Лесной городок, пос. ВНИИССОК).

Факс (495) 599-22-77, E-mail: vniissok @ mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ВНИИССОК.

Автореферат разослан 0S апреля 2007 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор с.-х. наук

О.Н. Пышная

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Растущее техногенное загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами представляет реальную опасность для здоровья человека вследствие увеличения содержания токсикантов во всех компонентах экосистемы и передвижения их по трофической цепи в организм человека.

Кадмий, ртуть и свинец принадлежат к числу наиболее токсичных элементов, что связано со свойствами самих элементов, с большим разнообразием их источников и высокой интенсивностью поступления в биосферу. Среди них кадмий обладает наибольшим канцерогенным действием и сильным кумулятивным эффектом. С растительной пищей в организм человека поступает около 70 % элемента. Скорость выведения однажды поглощенного количества кадмия составляет всего 0,01 % в сутки (Скальный, 2004).

Роль сельскохозяйственной науки при этом - разработка системы земледелия, гарантирующей получение продукции с минимальным содержанием экотокси-кантов, в том числе кадмия. Для этого рекомендуются некоторые технологические приемы, в основном высокозатратные. Наиболее радикальным и дешевым в применении путем снижения накопления в продукции экотоксикантов является селекционный, путь создания сортов, позволяющих в условиях загрязнения почвы тяжелыми металлами получать относительно чистую продукцию (Бушуев, Бушуева, Рав-ков, Порхонцова, 2002).

Для селекции важным является наличие сортовой специфичности реакции растений на изменение экологических факторов, в частности загрязнения почвы и растений экотоксикантами. В связи с этим внимание исследователей - селекционеров все больше направлено на изучение поведения растительных организмов по отношению к накоплению химических элементов разной природы в товарной продукции. Активная работа в этом направлении ведется на разных растительных объектах.

Наши исследования позволяют дополнить уже имеющиеся сведения о накоплении химических элементов овощными растениями применительно к задачам селекции на высокое качество продукции.

Вышеуказанное дало возможность определить цель диссертационной работы. Цель и задачи исследования. Цепь работы заключается в обосновании возможности использования реакции растений на различные условия среды для оценки и отбора исходного материала при селекции сортов, гибридов салата и дайкона со стабильно низким уровнем накопления кадмия.

Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:

— выявить сортовые и видовые различия по накоплению кадмия в товарной продукции дайкона и салата;

— выделить информативные фоны для оценки и отбора дайкона и салата на стабильно низкий уровень накопления кадмия;

— определить селекционную ценность сортообразцов по уровню накопления кадмия и выделить исходный материал для селекции;

— выявить особенности проявления количественных морфологических признаков у сортообразцов, различающихся по уровню накопления кадмия;

— изучить характер наследования устойчивости к накоплению кадмия у гибридов первого поколения салата;

— определить влияние импульсного низкочастотного электрического поля на содержание кадмия в дайконе.

Научная новизна. Впервые проведено сравнительное эколого - географическое изучение реакции растений дайкона и салата на выращивание в условиях, различающихся по агроклиматическим, эдафическим факторам и загрязненности почвы (Московская область, Краснодарский край). Установлены видовые и сортовые различия по степени накопления кадмия дайконом и салатом; выявлены особенности адаптивных свойств исходных форм по устойчивости к накоплению кадмия; установлен характер наследования устойчивости к накоплению кадмия у салата, выявлена роль среды как фона для отбора на стабильно низкое содержание кадмия.

Практическая значимость работы. Полученные результаты позволят вести эффективную селекцию, направленную на получение сортов и гибридов дайкона и салата, обладающих устойчивостью к накоплению кадмия за счет использования: 1) информативных сред для испытания и отбора, 2) выделенного исходного материала, как источника стабильно низкого содержания кадмия, 3) косвенного отбора по

морфобиологическим признакам, 4) методов гетерозисной селекции. В овощеводстве возможно использование сортовой изменчивости при определении ассортимента овощных культур для выращивания в зонах загрязнения. В технологию выращивания дайкона может быть включен разработанный прием обработки семян дайкона импульсным низкочастотным электрическим полем (ИНЭП) для снижения содержания кадмия в продукции.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

— эффективные экологические фоны для комплексной оценки исходного материала при селекции на стабильно низкое содержание кадмия.

— основные параметры адаптивной способности и экологической стабильности сортообразцов дайкона и салата по уровню содержания кадмия в продукции.

— характер наследования устойчивости к накоплению кадмия у гибридов Р| салата.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на отчетных сессиях ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур в 2004-2006 годах, на расширенном межлабораторном заседании в марте 2007 года, на Международном симпозиуме «Современное состояние и перспективы развития селекции и семеноводства овощных культур» (Москва, 2005); ежегодном семинаре «Молодых ученых» (Криница, 2005); Международной научно - практической конференции «Инновационные технологии в селекции и семеноводстве сельскохозяйственных культур» (Москва, 2006).

Публикации результатов исследований. По результатам исследований опубликовано семь статей и Методические указания по использованию экологических методов в селекции овощных культур на устойчивость к накоплению тяжелых металлов в товарной части урожая.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на /УУ страницах, содержит ^ таблиц, рисунков. Список использованной литературы включает наимено-

ваний, в том числе работ иностранных авторов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объекты, материал исследования. Объект исследований — культуры дай-кон и салат. Культуры были подобраны по принципу биологического разнообразия продуктовых органов, применяемых в пищу: салат - листья, дайкон - корнеплод. В качестве материала для исследований использованы по шесть сортообразцов каждой культуры. Изучали следующие сортообразцы: дайкон - Дубинушка, Саша, Московский богатырь, Клык слона, Hi - Light Fi, Tsukushi spring crass Fi; салат - Азарт, Алекс, Изумрудный, Московский парниковый, Новогодний, Берлинский желтый. Образцы получены из лабораторий ВНИИССОК: генетики и цитологии, селекции и семеноводства столовых корнеплодов, а также из коллекции ГНЦ ВИР.

Условия, методы исследования. Научные исследования проводили в 20042006 годах в лаборатории экологических методов селекции ВНИИССОК. Опыты лабораторно-полевые выполнены в соответствии с ОСТ 46 71 - 78, этап IV. Сорта и сортообразцы изучали в открытом грунте на естественном и искусственно загрязненном фоне (п. ВНИИССОК, Одинцовский район, Московская область (далее Московская область) и г. Усть - Лабинск, Краснодарский край (далее Краснодарский край)). Условия Краснодарского края, по сравнению с Московской областью, отличаются большей долготой дня и имеют большие значения всех агроклиматических показателей, кроме средней относительной влажности воздуха в полуденные часы. Для Краснодарского края характерна также пониженная рассеивающая способность атмосферы. Это обстоятельство сильно влияет (из-за осаждения из атмосферы) на степень загрязненности участка солями тяжелых металлов и в частности кадмия, которая здесь выше. Существенно различаются и почвы опытных участков. Почва опытного участка в Краснодарском крае - чернозем типичный малогумусный сверхмощный со слабой ветровой эрозией, содержание гумуса - 4,2 - 5,4%, рН почвенного раствора - 7,8 - 8,5. Обеспеченность подвижным фосфором от средней до очень высокой - 4,7 - 9,3 мг/100 г почвы, обменным калием до 48,3 мг/100 г почвы. Почва опытного участка в Московской области - дерново-подзолистая, тяжелосуглинистая. Содержание гумуса - 2,5-3,2 %, рН почвенного раствора - 5,1 - 6,0 со средним и повышенным содержанием фосфора -10,1-25,0 мг/100 г почвы.

Обработку семян дайкона импульсным низкочастотным электрическим полем проводили на приборе стимулятор электрофизический «СЭФ» за 8 суток до посева.

Отбор проб почвенных образцов и подготовка их к анализу на содержание кадмия выполнены в соответствии с ГОСТ 17.4.3.01-83, ГОСТ 17.4.4.02-84, ГОСТ 28168-89. Определение содержания химических элементов в продуктовых органах растений, а также в почвенных образцах, проводили в лаборатории физико-химических методов анализа ГИН РАН и в испытательном центре Федерального государственного учреждения «Федеральная государственная территориальная станция защиты растений в Краснодарском крае» KTJI «Усть-Лабинская» методом атомно-абсорбционной спектрометрии по ГОСТу 30178-96 - сырье и продукты пищевые, в лаборатории физиологии и биохимии растений ВНИИССОК и в испытательной лаборатории ФГУ ЦАС «Краснодарский» по общепринятым методикам. Коэффициент поглощения Kni рассчитывали по формуле: Kni = Ci раст./ Ci почва. Этот коэффициент представляет собой отношение концентрации металла в растении (Ci раст.) к концентрации его в почве (Ci почва).

Расчет параметров адаптивности и стабильности генотипов определяли по методике A.B. Кильчевского и JI.B. Хотылевой (1985). Селекционную ценность генотипа (СЦГ,) вычисляли по формуле: СЦГ, = u + OACi + pa сас i (Кильчев-ский, 2005).Статистическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985) с использованием пакета прикладных программ MICROSOFT EXEL 7,0.

Работа выполнена в сотрудничестве с институтом ГИН РАН, лабораториями ВНИИССОК: биохимии и физиологи, генетики и цитологии, селекции и семеноводства корнеплодных культур. Прибор «СЭФ» предоставлен ООО «ИШЕЛПРО».

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Сортовое и видовое разнообразие по устойчивости к накоплению кадмия в товарной продукции

При оценке на фоне естественного загрязнения способности растений различных сортов по накоплению кадмия установлено, что испытанные образцы дай-

кона характеризуются значительным разнообразием по устойчивости к накоплению кадмия. Их можно разделить на сорта с высоким и низким содержанием его в продукции, К первой группе относятся сорта Дубинушка и Саша. По среднему значению признака (X ср.) различия между этими образцами незначительны. Во вторую группу, с низким уровнем накопления кадмия входят остальные образцы, среди которых два гибрида F]. Четко выделяется самым низким уровнем содержания его в продукции гибрид первого поколения Hi-Light (рис. 1).

Условные обозначения:

лай кон: 1 -Дубшушка, 1 -Саша, 3 - Моанвоойбавтырц 4-JGimccíigíB, S-H¡-ü$lFh 6-Taikiishi springems F| салат: l - Аир]; 2- Ajksc, 3- Иэумдаияй, 4 - Московский iьрмсопый, 5-Нпйшпаний, 6-Ьфчииский-ле'пьги

Рис. 1. Разнообразие сортообразцов да икон а и сала-i а по уровню содержания кадмии на фоне естественного загрязнения (Московская область, Краснодарский край, 2004-2006 годы)

Сорта салата располагаются в следующем порядке по мере уменьшения накопления кадмия: Новогодний > Изумрудный > Азарт > Алекс > Московский парниковый > Берлинский желтый. Уровень содержания кадмия у сортов Новогодний и Изумрудный в 1,7 - ),9 раз больше, чем у сорта Берлинский желтый. Относительно устойчивы copra Московский парниковый и Берлинский желтый (рис. 1).

Для того чтобы оценить классификационную принадлежность дайкона и салата по отношению к накоплению кадмия, нами рассчитаны коэффициенты биологического поглощения (Kni). Степень этого показателя меньше единицы (исключение - сорт дайкона Дубинушка), следовательно, культуры являются

I I

исюпочителями. Видовые особенности при сравнении испытанного набора сортов, выражаются в более резких сортовых различиях у дайкона. Уровень накопления кадмия в целом, в продукции дайкона и салата находится на одном уровне (табл.1).

Таблица 1

Изменчивость коэффициента поглощения кадмия сортообразцами

Сортообразцы Kni

Московская область Краснодарский край

загрязнение

естественное | искусственное | естественное | искусственное

дайкон 2005-2006

Дубинушка 1,350 0,005 0,004 0,007

Саша 0,500 0,007 0,004 0,008

Московский богатырь 0,100 0,003 0,002 0,004

Клык слона 0,100 0,002 0,004 0,005

Hi- Light F, 0,100 0,002 0,001 0,003

Tsukushi spring cross Fi 0,250 0,001 0,006 0,008

салат 2004-2006

Азарт 0,472 0,006 0,004 0,005

Алекс 0,638 0,003 0,003 0,004

Изумрудный 0,643 0,005 0,003 0,004

Московский парниковый 0,686 0,006 0,002 0,002

Новогодний 0,465 0,005 0,009 0,009

Берлинский желтый 0,647 0,006 0,004 0,006

Сортовое разнообразие по селектируемому признаку, выраженное у дайкона и салата, позволяет формировать полигон для отбора.

Влияние условий среды на содержание кадмия в продукции

Реакция растений на изменение содержания кадмия в почве. Изменчивость содержания кадмия в почве обеспечивалась нами как сменой географического фактора, так и созданием фона искусственного загрязнения.

При естественном загрязнении содержание кадмия в почве было значительно ниже в Московской области: 0,20 мг/кг в опыте с дайконом и 0,31 мг/кг в опыте с салатом, т.е. значительно меньше ОДК-95 (ориентировочное допустимое количество кадмия в почве - 2 мг/кг). В Краснодарском крае кадмий содержался в опыте с дайконом в количестве 3,10 мг/кг, с салатом 2,92 мг/кг.

Б Краснодарском крае искусственное загрязнение создавали путем внесения 5 мг/кг СУ (]\Ю3)2. Это привело к увеличению содержания кадмия в почве в 1,5 и 1,4 раза, и составило 4,57 мг/кг (дайкон) и 4,09 (салат). Фон искусственного загрязнения, созданный в Московской области путем внесения 100 мг/кг почвы Сс1 (МО,);, превышает фон естественного загрязнения в 270 и 122 раза, составив, соответственно, 54,0 мг/кг (дайкон) и 38 мг/кг (салат). Таким образом, для испытания нами выбраны и созданы резко различающиеся по уровню содержания кадмия в почве природные среды испытания.

По всем вариантам опыта у дайкона и салата отмечено повышение уровня содержания кадмия в продукции, в соответствии с повышением содержания его в почве. 11ри одинаковом направлении изменчивости данного показателя меняется его степень. Значительное изменение шгтенсивности загрязнения (Московская область) ведет к повышению содержания кадмия в продукции дайкона в 1,04 - 7,0 раз. При незначительном усилении зафязненности почвы (Краснодарский край) увеличение показателя содержания кадмия в сортообразцах дайкона составляет 1,8 - 4,0 раза (рис. 2).

Условные обозначения: 1-Дубинушка 2-ClaiLia, j - Моофяский Coi ¡гтырь, 4-Клык слона, 5 -1Ы .ighl Fi, 6 - Tsukiriní spríng aoes

Рис. 2. Содержание Cd в сортообрашах дайкона (2005 - 2006 годы)

У салата в Московской области содержание кадмия в продукции увеличивается при загрязнении в 1,7 - 4,6 раз, а в Краснодарском крае в 1,6 - 2,0 раза. Видовые отличия, таким образом, заключаются в меньшей отзывчивости

салата по сравнению с даиконом на повышение содержания кадмия в почве (рис, 3).

Московская область

Краснодарский край

X ср..

загрязнение Dестественное р искусственное |

загрязнение Р естественнее > искусственное |

Условные обозначения: 1 -Ачарт. 2-Лиж, З-Изумгудный, 4-Москжмйгнрижиьй, 5-Ншющиний. 6-ixpiiuооп^жеттый

Рис.3. Содержание Cd в сортообразцах салата (2004-2006 годы)

Влияние года испытания на содержание кадмия в продукции да икон а и салата. Результаты испытания в различные годы по содержанию кадмия в продукции дайкона и салата показали, что у дайкона при испытании в Краснодарском крае при естественном загрязнении почвы кадмием по средним показателям изменений по годам не проявилось (табл. 2).

Таблица 2

Влияние годовых флуктуации среды испытании на содержание кадмия в продукции (мг/кг)

Загрязнение

естественное искусственное

20041 2005 2006 2004 2005 2006

Дай кон, Краснодарский край

- 0,010 0,010 - 0,026 0,023

Салат, Московская область

0,064] 0,057 0,036 0,168 0,209 0,165

Салат, Краснодарский край

0,007 0,014 0,017 0,014 0,023 0,023

При искусственном загрязнении они выявлены: в 2006 году содержание кадмия в продукции было ниже, чем в 2005 году. Возможно, такая реакция растений вызвана условиями года испытания: 2005 год в период роста и разви-

тия дайкона был более жарким и засушливым, чем 2006 год. По салату содержание кадмия в продукции было нестабильно по годам испытания как на фоне естественного, так и искусстве много загрязнения (табл. 2). Закономерностей годовой изменчивости не проявилось.

Таким образом, выявлено наличие экологической изменчивости (по годам испытания) уровня накопления кадмия в продукции дайкона и салата, что может быть использовано для выявления экологически устойчивых сортов.

Эколого - географическая изменчивость уровня содержания кадмия. В настоящее время селекция на любой признак должна подразумевать стабильность его проявления. Для определения ее следует проводить испытания исходного материала в меняющихся условиях среды, в таких, которые гарантируют проявление реакции растений на разные условия по селектируемому признаку.

Нами установлено, что экологическая изменчивость дайкона значительна, меняясь по сортам от 62,5 до 157 % (два пункта - два года). Межсортовая изменчивость количества кадмия, содержащегося в продукции дайкона, в большей степени выражена в Московской области в 2005 году при естественном загрязнении. В Краснодарском крае в 2005 - 2006 годах изменчивость этого признака выражена слабее (рис. 4).

Эколопнёскэд изменчивость

МорнЧВСКАЯ О&ШГЬ, Ч [М ММ 1.кН11 К[иЙ

гош

Мем«Х)ртовая изменчивость

С^Ё. %

я об*.. Красмолцккнй крмнодирсжиЛ 2005 ций. М05 цр4й, К06

Загрязнение

□ естественное ■ искусственное I

Условные обозначения:

1-Дубинуива, 2-Саша, 3-Мос«лзскийбсжн1Ь1рь, 4-Клык слона, б-ТзикшЫзргц^окк^

Рис, 4. Изменчивость накопления кадмия в продукции дайкона

При испытании салата в течение трех лет в двух пунктах на фонах различного загрязнения почвы кадмием также установлены особенности мсжсортовой и эколого - галраф и ческой изменчивости уровня содержания кадмия в продукции. Как и у дайкош, экологическая изменчивость селектируемого признака у всех сортов значительна, однако по сортам различается меньше: от 95,6 до 126,6 %. Межсортовая изменчивость выше в условиях среды Краснодарского края (рис. 5).

12 3 + 66

Мединская к .щ г к I.;;; .]. м|-' Рфяй, ЗООДЮб а-.

Межсортовая изменчивость

20С4 ?005 2006 20Р4 2055 2006 Мэскиескаи сбл Крэгнтазрекаи *:рай

Загри шеи Ир

3 естественное ■ искуиггиеннех; }

Экологическая изменчивость

Условные обозначения:

1-Азарт, 2-Ахи; з-и^мруаный, 4-мхкмйий1цри«1:еы^ 5-1 ¡оеогдий, 6- Берпинсюйжелтый Рис. 5. Изменчивость накопления кадмии в продукции салата

Искусственно созданное «¿значительное увеличение содержания кадмия в почве (Краснодарский край) вело, как и у дай кон а, к снижению дифференциации образцов по изучаемому признаку на фоне увеличения содержания кадмия в продукции. В Московской области на фоне интенсивного загрязнения кадмием увеличился и дестабилизирующий эффект среды по признаку содержания кадмия в продукции салата.

Таким образом, изученные среды в различной степени индуцируют проявление изменчивости уровня накопления кадмия в продукции дайкона и салата.

Комплексная оценка среды как фона ДЛЯ отбора на стабильно низкое содержание кадмия в товарной продукции и стабильную продуктивность дайкона и салата

Параметр продуктивности среды для дайкона характеризуется значительной изменчивостью по годам. Среда фона искусственного загрязнения в Москов-

ской области - самая продуктивная в эксперименте. В этих условиях наиболее эффективно выявление генотипов, способных накапливать максимальное количество кадмия в продукции, что позволяет вести негативный отбор на первых этапах селекции. В Краснодарском ¡фае продуктивность среды стабильнее и мало зависит от года испытания (табл. 4).

Таблица 4

Параметры среды как фона для отбора дайкона и салата по накоплению кадмия в товарной продукции

Среда Год испытания Хер., мг/кг Продуктивность среды, <1к Относительная дифференцирующая способность среды, век, % Типичность среды,

загрязнение

естест венное искусст венное естест венное искусст венное естест венное искусст венное естест венное искусст венное

дайкон

Московская область 2005 0,08 0,18 0,02 0,13 122,73 69,05 0,93 0,60

Краснодарский край 2005 0,01 0,03 -0,04 -0,03 74,24 52,77 0,69 0,66

2006 0,01 0,02 -0,04 -0,03 45,67 31,99 0,21 0,69

салат

Московская область 2004 0,06 0,16 -0,05 0,05 13,60 17,98 -0,52 0,89

2005 0,06 0,20 -0,06 0,09 30,38 30,66 0,09 0,54

2006 0,04 0,17 -0,08 0,05 14,10 26,95 0,77 0,54

Краснодарский край 2004 0,01 0,01 -0,01 -0,01 86,78 80,02 0,60 0,98

2005 0,01 0,02 -0,01 0,01 61,44 46,29 0,94 0,94

2006 0,02 0,03 0,01 0,01 30,47 26,25 1,00 1,00

Так же, как и для дайкона, для салата наибольшей способностью при определении возможности генотипов накапливать большое количество кадмия в продукции характеризуется среда искусственно загрязненного фона Московской области (табл. 4).

Анализ показателей проявления дифференцирующей способности среды показывает, что уровень этого параметра для дайкона значительно превышает 20 % во все годы и во всех пунктах испытания, то есть фон является анализирую-

щим. Наибольший дестабилизирующий эффект проявляется в Московской области при естественном загрязнении.

Для салата относительная дифференцирующая способность среды значительно ниже, чем у дайкона. Степень дестабилизирующего эффекта в Московской области, в основном, соответствует анализирующему фону, но более низкого уровня по сравнению со средой Краснодарского края. В Московской области два года из трех фон естественного загрязнения был стабилизирующим и может быть использован для размножения константных поколений.

Следовательно, в отличие от дайкона, на первом этапе селекции салата дифференциация исходного материала по устойчивости к накоплению кадмия будет более эффективна на фоне естественного загрязнения в Краснодарском крае (табл. 4).

Типичность среды для дайкона наиболее высокая в Московской области при естественном загрязнении. Для салата типичность среды - наиболее изменчивый ее параметр и в значительной степени зависит от года, пункта и загрязненности фона испытания. Наиболее типична среда Краснодарского края (табл. 4).

В целом комплексная оценка показала, что среда Московской области характеризуется наибольшей информативностью для дайкона, а Краснодарский край -салата при селекции на стабильно низкое содержание кадмия. Исключение - продуктивность среды - максимальная для обеих культур в Московской области (искусственное загрязнение).

Информативность сред зависит от направления селекции. Селекция на стабильно высокую урожайность (продуктивность) обеих культур может быть более эффективной в Краснодарском крае, а дифференциация по этому признаку в обоих пунктах.

Исходный материал для селекции на низкий уровень содержания кадмия

в продукции

Адаптивность и стабильность дайкона и салата по уровню содержания кадмия в продукции. По адаптивности у дайкона выявлено три типа образцов. Два из шести характеризуются наивысшим уровнем содержания кадмия в продукции: сорта Дубинушка и Саша. Они накапливают в 5,0 - 5,5 раз больше кадмия, чем лучший

образец Hi-Light F|. Экологическая изменчивость (Sg,) их значительна. Они очень отзывчивы на изменение условий выращивания (bi>l).

Три сортообразца содержат минимальное количество кадмия в продукции. Лучшим из них является Hi-Light Ft. В этой группе уровень содержания кадмия на уровне ПДК, составляющем для овощей 0,03 мг/кг.

Лучшим сочетанием относительно низкого уровня накопления кадмия и экологической устойчивости характеризуется сортообразцы Tsukushi spring cross F| и Hi-Light F] (минимальное значение СЦГ,) (табл. 5).

Таблица 5

Параметры адаптивной способности и стабильности сортообразцов дайкона и салата по накоплению кадмия

Сортообразцы Хер., мг/кг Относительная стабильность, Sei % Коэффициент регрессии генотипа на среду, Ь; Селекционная ценность генотипа, СЦГ,

дайкон 2005 - 2006

Дубинушка 0,11 122,83 1,73 0,16

Саша 0,10 153,63 2,17 0,15

Московский богатырь 0,03 156,99 0,74 0,06

Клык слона 0,03 116,75 0,53 0,05

Hi-Light F| 0,02 144,32 0,48 0,04

Tsukushi spring cross F| 0,04 62,53 0,34 0,04

HCP05 0,002

салат 2004 - 2006

Азарт 0,07 126,6 1,31 0,12

Алекс 0,05 97,7 0,76 0,08

Изумрудный 0,06 102,3 0,90 0,08

Московский парниковый 0,07 125,0 1,21 0,12

Новогодний 0,07 95,5 0,88 0,11

Берлинский желтый 0,06 113,5 0,94 0,08

HCPos 0,008

Сортообразец Hi-Light Ft, единственный у которого содержание кадмия в продукции ниже ПДК, может послужить источником потенциала признака «низ-

кий уровень содержания кадмия», но нуждается в улучшении свойства стабильности.

У салата не выявлено сортов, у которых содержание кадмия в продукции в среднем ниже нормы. Резких различий по уровню накопления его не проявилось.

По данному показателю сорта расположились в следующем порядке Алекс < Берлинский желтый < Изумрудный < Азарт < Московский парниковый < Новогодний.

Наибольшую ценность для селекции на стабильно низкое содержание кадмия представляет сорт Алекс, сочетающий самый низкий уровень накопления кадмия и наименьшую экологическую изменчивость этого признака, а также сорта Изумрудный и Берлинский желтый с минимальным значением СЦГ,.

У салата проявились сортовые особенности реакции растений на пункт испытания. Два сорта: Алекс и Изумрудный входили в число наименьших накопителей кадмия в обоих пунктах испытания. Сорт Московский парниковый характеризуется специфической адаптивной способностью, один из лучших по устойчивости к накоплению кадмия в Краснодарском крае и наибольший (наряду с сортом Азарт) накопитель его в Московской области (табл. 5).

Это является видовой особенностью салата, так как у дайкона резкой смены рангов соргообразцов по содержанию кадмия в продукции при изменении пункта выращивания не отмечено.

Морфологические признаки сортообразцов дайкона и салата, различающихся по накоплению кадмия

Считается, что дороговизна анализов содержания поллютантов в растениеводческой продукции вряд ли позволит вести контроль их накопления в требуемом объеме образцов, поэтому очень важно изучение корреляций этих признаков с другими морфобиолошческими и физиологическими признаками для косвенного отбора (Кильчевский, Хотылева, 1997).

Сортообразцы дайкона и салата, изученные нами, контрастные по накоплению кадмия, различаются по фенотипу. Дайкон сорта Саша, являющийся накопителем кадмия, имеет самые низкие показатели морфологических признаков, что позволяет вести негативный отбор по фенотипу.

Для предварительного выделения устойчивых генотипов может быть использована также выявленная нами обратная связь между уровнем содержания кадмия и признаками «длина и ширина пластинки наибольшего листа» (рис. 6).

Условные обозначения:

I-Дубинушка, 2-Слша, 3-Москшский6эгегп.1!>% Клыксжхн, 5-Hi-U^itKrt í-Tsukushi^pringacsFi

Рис. 6, Изменение размеров пластинки наибольшего листа у сор-тообразцов дайкона в зависимости от уровня накопления кадмия

(2005-2006 голы)

В Краснодарском крае эта закономерность проявляется более чет ко.

У сортов салата, контрастно различающихся по содержанию кадмия, общими являются такие признаки как: группа спелости, высота растения. Л по таким признакам, как цвет, форма и край листа имеются различия. Наиболее устойчивый сорт Алекс - листовой с сильной антоциановой окраской листа, цельнокрайний рбратнояйцевидной формой пластинки листа и ровным краем ее. Накопитель кадмия, сорт Азарт - полукочанный, цвет пластинки листа зеленый, (¡юрма - веерообразная. край мелкозубчатонадрезанный.

Взаимосвязь между хозяйственно ценными признаками и содержанием кадмия в продукции

При изучении фенотипических корреляций между девятью количественными признаками дайкона, нами определено наличие положительных связей на низком, среднем и высоком уровнях между всеми изучаемыми признаками. В Московской области из 28 вычисленных корреляций - 12 являются достоверными, а в Краснодарском крае из 45 - 17 достоверные. Наибольшей частотой, уровнем и экологической стабильностью корреляции дайкона отличаются признаки «масса растения», «размер пластинки наибольшего листа» (рис. 7). Между содержанием кадмия и другими количественными признаками досто-

верные корреляции отсутствуют. Средняя отрицательная связь существует между массой растения и содержанием кадмия.

Московская область Краснодарский край

2005 2005 2006

Признаки: 1 - масса растения, 2 - масса корнеплода, 3 - высота розетки, 4 - диаметр розетки, 5 - длина корнеплода, 6 - диаметр корнеплода, 7 - число листьев, 8 - длина пластинки наибольшего листа, 9 - ширина пластинки наибольшего листа.

* - связь существенна сильная С,> 0,7; средняя Сг = 0,3 - 0,7; слабая Сг < 0,3

Рис.7. Корреляционные плеяды количественных признаков дайкона

У салата достоверные связи между морфобиологическими признаками в большинстве случаев отсутствуют. Если у дайкона количество достоверных связей 38-43 %, у салата они составили всего 14-19 %. Наиболее тесная и частая связь с другими признаками проявилась у признаков «масса растения» и «число листьев». Обратных корреляций сильной степени между содержанием кадмия и хозяйственно ценными признаками, за исключением признака «масса растения», в 2005 году в Московской области не проявилось. Стабильно средняя степень отрицательной корреляции выявлена между содержанием кадмия в продукции и размерами пластинки наибольшего листа.

При косвенном отборе может быть использована информация об отрицательных корреляциях между уровнем содержания кадмия и массой растения, а также размерами пластинки наибольшего листа у дайкона и салата.

Биохимический состав дайкона и салата на разных фонах загрязнения

При анализе результатов определения биохимического состава, четкой связи содержания кадмия в корнеплодах дайкона с содержанием сухого вещества, моносахаров и витамина С не выявлено.

Наиболее устойчивый к накоплению кадмия образец Hi-Light F] отличается невысокими показателями по содержанию витамина С (10,6 - 15,9 против 17,6 мг % у сорта Клык слона), средними - сухого вещества (6,6 - 7,8 против 8,3 % у сорта Саша) и Сахаров (4,3 против 4,6 мг % у сортов Саша и Клык слона).

Так же, как и у дайкона, у салата четкой связи содержания кадмия в продукции с биохимическим составом не проявилось. Среди изученных сортов по биохимическому составу лучшим является сорт Изумрудный, стабильно занимающий высшие ранги при сравнении с другими сортами по содержанию сухого вещества (9,3 против 7,1 - 8,7 % у других сортов), моносахаров (3,7 мг % - второй ранг после сорта Московский парниковый (3,8 мг %)), витамина С (56,3 мг % - второй ранг после сорта Алекс (58,1 мг %)). По устойчивости к накоплению кадмия он также входит в число лучших. Других связей между уровнем содержания кадмия и биохимическим составом продукции салата не обнаружено.

Закономерных изменений по биохимическому составу продукции при искусственном загрязнении почвы кадмием у дайкона и салата не выявлено. В основном отмечалось снижение показателей, независимо от устойчивости образца к накоплению кадмия.

Оценка межсортовых гибридов салата по хозяйственно ценным признакам и содержанию кадмия. Проявление гетерозисного эффекта и тип наследования содержания кадмия

Для научного планирования селекции салата на устойчивость к накоплению кадмия необходимы знания особенностей наследования данного признака, а также его стабильность в меняющихся условиях среды. В связи с этим, в 2005-2006 годах проведено испытание полученных нами семи межсортовых гибридов первого поколения по уровню накопления кадмия. Среди изученных гибридных комбинаций лучшими по низкому уровню накопления кадмия выделены: №23 (Алекс х Изумрудный), №24 (Алекс х Московский парниковый)

и №13 (Изумрудный х Азарт), а в 2006 году, кроме того, №12 (Алекс х Азарт) (табл. 6).

Таблица 6

Содержание кадмия в товарной продукции межсортовых гибридов Г] салата на фоне естественного загрязнения в условиях Краснодарского

края (мг/кг)

ХГнбриды Fi Год X. испытания \ №13 Изумрудный X Азарт №23 Алекс х Изумрудный №24 Алекс х Московский парниковый №25 Алекс х Новогодний №35 Изумруд X Новогодний №12 Алексх Азарт №62 Берлинский желтый х Алекс

2005 0,010 0,009 0,005 0,024 0,018 - —

НСР 05 0,004

2006 0,015 0,010 0,008 0,022 0,026 0,010 0,027

НСР 05 0,003

Анализ показывает, что в гибридных комбинациях, где одной из родительских форм является сорт Новогодний - накопитель большого количества кадмия, уровень его выше, чем в тех, где этот компонент в скрещиваниях отсутствует.

Наиболее ценными для селекции на низкий уровень содержания кадмия являются гибриды, проявляющие отрицательный гетерозис по содержанию кадмия. Отрицательный гетерозисный эффект наблюдается в большинстве случаев у комбинаций с участием сорта Алекс. В течение двух лет отрицательный гетерозис проявился в комбинации №24 (Алекс х Московский парниковый) - 37-23 % и в комбинациях №12 (Алекс х Азарт) - 33,3 %, № 23 (Алекс х Изумрудный) - 23 % в 2006 году. Исключение - сорт Новогодний в качестве отцовской формы ведет в основном к промежуточному типу наследования.

Результаты анализа степени накопления кадмия в гибридах первого поколения и исходных формах показывают, что в некоторых гибридах первого - ~ поколения доминирует устойчивость к накоплению этого элемента (отрицательное доминирование и сверхдоминирование) (табл. 7).

Степень доминирования зависит от родительских пар, участвующих в скрещивании: при участии в скрещивании в качестве материнской формы сор-

та Алекс, тип наследования кадмия в продукции салата в основном сверхдоминирование в сторону уменьшения содержания кадмия.

Таблица 7

Характер наследования устойчивости к накоплению кадмия в гибридах первого поколения салата (Краснодарский край)

Гибриды 2005 год 2006 год

Содержание кадмия (С<1), мг/кг Степень доминиро вания, Ьр Содержание кадмия (С(1), мг/кг Степень доминиро вания, Ьр

?Р1 С?Р» Г, ?Р< <?Р2 Р,

№ 13 Изумрудный х Азарт 0,010 0,011 0,010 -1,00 0,013 0,018 0,015 -0,20

Л» 23 Алекс х Изумрудный 0,009 0,010 0,009 -1,00 0,015 0,013 0,010 -4,00

]У» 24 Алекс х Московский парниковый 0,009 0,008 0,005 -7,00 0,015 0,011 0,008 -2,50

№ 25 Алекс х Новогодний 0,009 0,031 0,024 0,36 0,015 0,025 0,022 0,40

К» 35 Изумрудный х Новогодний 0,010 0,031 0,018 -0,24 0,013 0,025 0,026 1,17

№12 Алекс х Азарт — — — — 0,015 0,018 0,010 -4,33

№ 62 Берлинский желтый х Алекс — — — — 0,021 0,015 0,027 3,00

Полученные результаты позволяют рассматривать гетерозисную селекцию как перспективное направления снижения накопления кадмия в продукции салата.

Влияние импульсного низкочастотного электрического поля (ИНЭП) на проявление основных хозяйственно ценных признаков и содержание кадмия в дайконе

Поскольку селекционный путь решения проблемы получения экологически безопасной продукции длителен, а имеющиеся технологические способы обычно высокозатратны, актуален поиск экономичных методов снижения тяжелых металлов в овощной продукции. Нами установлено, что предпосевная обработка семян дайкона импульсным низкочастотным электрическим полем уменьшает уровень содержания кадмия в корнеплодах дайкона (рис. 8). В условиях естественного загрязнения этот прием более эффективен. Кроме того, по биохимическому составу растения в варианте с обработкой ИНЭП, превышали практически по всем параметрам растения контрольного варианта.

естественное искусственное естественное искусственное

2005 2MB

Загрязнение

□ контроль ■обработка ИНЭП

Рис- 8. Влияние обработки семян да икона ИНЭП на уровень накопления кадмия образцом Tsukushi spring cross F]

Использование ИНЭП для обработки семян позволяет получить в условиях загрязненной среды продукцию, равноценную по содержанию Cd, продукции с участков естественного загрязнения, где обработка ИНЭПом не проводилась.

ВЫВОДЫ

1. По накоплению кадмия у дайкона проявляется четкое разделение сортов на две группы: с высоким и с низким уровнем накопления кадмия (32 - 123 %); у салата сортовые различия но данному признаку менее резкие (13 - 87 %).

2. Сред а Московской области характеризуется наибольшей информативностью для дайкона, а Краснодарский край - салата при селекции на стабильно низкое содержание кадмия.

3. Наибольшую ценность для селекции на стабильно низкое содержание кадмия представляют у дайкона сортообразцы Hi-Light Ft и Tsukushi spring cross Ff, у салата сорт Алекс, сочетающие низкий уровень накопления кадмия и наименьшую экологическую изменчивость этого признака.

4. Наследование признака «устойчивость к накоплению кадмия» у салата носит, в основном, характер отрицательного доминирования и сверхдоминирования в сторону уменьшения содержания кадмия в продукции.

5. У салата в комбинациях скрещивания с участием сорта Алекс выявлен отрицательный гегерозисный эффект для признака «накопление кадмия». Это

позволяет рассматривать гетерозисную селекцию как перспективное направление снижения накопления кадмия в продукции салата.

6. Использование ИНЭП в условиях Краснодарского края положительно влияет на снижение накопления дайконом кадмия (44 %), ведет к увеличению продуктивности растений (113 %) и улучшению биохимического состава товарной продукции (сухое вещество - 110 %, моносахара - 102 %, витамин С -117 %).

Практические рекомендации

1. При выборе ассортимента дайкона и салата на территориях, загрязненных кадмием, учитывать сортовые различия и подбирать сорта с низким уровнем накопления кадмия. Не рекомендуется выращивать на таких территориях сорта дайкона Дубинушка, Саша и салата Азарт, стабильно накапливающих максимальное количество кадмия в продукции.

2. При селекции на низкий уровень накопления кадмия:

- использовать наиболее информативные экологические фоны для: выявления потенциала признака и дайкон, и салат — Московская область и Краснодарский край, при искусственном загрязнении, экологической устойчивости (дайкон — Московская область, салат — Краснодарский край, фон естественного загрязнения), адаптивности перспективного селекционного материала (дайкон - Московская область, фон естественного загрязнения; салат - Краснодарский край, фон естественного и искусственного загрязнения), размножения константных поколений (дайкон - Краснодарский край; салат — Московская область);

- в качестве исходного материала использовать сортообразцы дайкона -Hi-Light F(, Tsukushi spring cross Fi, салата - Алекс, Берлинский желтый;

- при составлении селекционных программ включать в схемы скрещивания салата сорт Алекс (в качестве материнской формы).

3. В технологическом процессе выращивания дайкона использовать обработку семян ИНЭП для снижения уровня накопления кадмия в продукции.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1) Пивоваров, В.Ф. Методические указания по использованию экологических методов в селекции овощных культур на устойчивость к накоплению тяжелых металлов в товарной части урожая (салат, шпинат, томат, редька, дайкон). / В.Ф. Пивоваров, М.С. Бунин, О.В. Краснолобова, В.А. Ушаков, JI.B. Кривенков, Ф.Б. Мусаев, Т.С. Науменко, НА. Шмыкова, Г.Б. Тюкавин, С.М. Ляпунов, A.B. Горбунов, А.И. Ивлиев, С.В. Горелова, A.A. Разин, М.С. Гинс, А.Е. Сапрыкин. / РАСХН, ВНИИССОК. - М., 2005. - 18 с.

2) Сапрыкин, А.Е. Эколого-географическое изучение салата по устойчивости к накоплению кадмия. / А.Е. Сапрыкин, JI.B. Кривенков // Экологическая генетика культурных растений: материалы школы молодых ученых. / РАСХН, ВНИИ риса. - Краснодар, 2005. - С. 254 - 256.

3) Добруцкая, Е.Г. Использование экологических методов в селекции овощных культур на устойчивость к накоплению экотоксикантов. / Е.Г. Добруцкая, В.Ф. Пивоваров, В.А. Ушаков, JI.B. Кривенков, О.В. Краснолобова, A.B. Солдатен-ко, Ф.Б. Мусаев, Т.С. Науменко, С.М. Сычёв, А.Е. Сапрыкин // Современное состояние и перспективы развития селекции и семеноводства овощных культур: материалы Межд. симпозиума. / ВНИИССОК. - М., 2005. - С. 401-410.4) Добруцкая, Е.Г. Межвидовые различия овощных культур по содержанию минеральных веществ. / ЕГ. Добруцкая, В А. Ушаков, JLB. Кривенков, О.В. Ушакова, А.Е. Сапрыкин // Доклады ТСХА. - М., 2006. - Вып. 278. - С. 391 - 395.

5) Добруцкая, ЕГ. Комплексная оценка среды как фона для отбора на низкое содержание кадмия в товарной продукции дайкона / Е.Г. Добруцкая, В.А. Ушаков, JI.B. Кривенков, О.В. Ушакова, А.Е. Сапрыкин // Инновационные технологии в селекции и семеноводстве сельскохозяйственных культур: материалы Международной научно - практической конференции. / ВНИИССОК. - М., 2006.-Т. 2.-С. 92-95.

6) Ушакова, О.В. Адаптивность и стабильность соргообразцов дайкона по устойчивости к накоплению кадмия. / О.В. Ушакова, В .А. Ушаков, А.Е. Сапрыкин, JI.B. Кривенков // Инновационные технологии в селекции и семеноводстве

сельскохозяйственных культур: материалы Международной научно - практической конференции. / ВНИИССОК. - М., 2006. - Т. 2. - С. 314-317.

7) Ушаков, В.А. Оценка экологических сред Краснодарского края и Московской области как фонов для отбора салата на минимальное накопление кадмия в продукции. / В.А. Ушаков, А.Е. Сапрыкин, JI.B. Кривенков, О.В. Ушакова // Нетрадиционные и редкие растения, природные соединения и перспективы их использования: сб. науч. трудов. / Белгород, 2006. - Т. 1. - С. 343-347.

8) Добруцкая, Е.Г. Как выращивать экологически безопасный дайкон. / Е.Г. Доб-руцкая, А.Е. Сапрыкин, JI.B. Кривенков, Е.А. Широкова // Картофель и овощи.

- 2007.-№1.-С. 11-12.

Подписано в печать 30.03.2007 г.

Формат 60/84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. п. л. 1.5. Тираж 100 экз. Заказ №П-200

Типография «Телер» 127299, Москва, ул. Космонавта Волкова, 12 Тел.: (495) 937-8664,156-4084

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Сапрыкин, Александр Евгеньевич

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Роль макро - и микроэлементов для растений, животных и человека.

1.2. Загрязнение окружающей среды кадмием, его воздействие на растения и организм человека.

1.3. Содержание кадмия в почве и его поступление в растения.

1.4. Передвижение кадмия в растениях и его фитотоксичное воздействие на них.

1.5. Устойчивость растений к кадмию.

1.6. Межвидовое и межсортовое разнообразие овощных культур по уровню накопления кадмия.

1.7. Проблемы и способы получения качественной экологически безопасной продукции.

1.8. Значение дайкона и салата в питании человека.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ, ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛ, МЕТОДЫ И УСЛОВИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Объекты и материал исследования.

2.2. Условия и место проведения экспериментов.

2.3. Методы исследований.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Сортовое разнообразие дайкона и салата по устойчивости к накоплению кадмия в товарной продукции.

3.2. Влияние условий среды на содержание кадмия в продукции дайкона и салата.

3.2.1. Реакция растений на изменение содержания кадмия в почве.

3.2.2. Влияние года испытания на содержание кадмия в продукции.

3.2.3. Эколого-географическая изменчивость уровня содержания кадмия в продукции.

3.3. Комплексная оценка среды как фона для отбора на стабильно низкое содержание кадмия в продукции и стабильную продуктивнсть.

3.4. Исходный материал для селекции на низкий уровень содержания кадмия в продукции.

3.4.1. Адаптивность и стабильность по уровню содержания кадмия в продукции.

3.4.2. Морфологические признаки сортообразцов, различающихся по накоплению кадмия.

3.4.3. Взаимосвязь между хозяйственно ценными признаками и содержанием кадмия в продукции.

3.4.4. Биохимический состав дайкона и салата на разных фонах загрязнения.

3.4.5. Оценка межсортовых гибридов салата по хозяйственно ценным признакам и содержанию кадмия. Проявление гетеро-зисного эффекта и тип наследования содержания кадмия.

3.5. Влияние импульсного низкочастотного электрического поля (ИНЭП) на проявление основных хозяйственно ценных признаков и содержание кадмия в продукции дайкона.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Оценка и отбор исходного материала для селекции сортов и гибридов дайкона (Raphanus sativus L.) и салата (Lactuca sativa L.) со стабильно низким накоплением тяжелых металлов (кадмия)"

В современных условиях, когда наблюдается огромный выброс в окружающую среду загрязняющих веществ, в почву и воду попадает большое количество промышленных и бытовых отходов. Среди веществ антропогенного происхождения, отрицательно влияющих на организмы, наибольшее значение имеют некоторые виды пестицидов, компоненты минеральных удобрений, радионуклиды и токсичные химические элементы (ртуть, кадмий, свинец, таллий, мышьяк, селен, фтор), а также их соединения. Многие из них канцерогенны и обладают мутагенным действием.

Эта проблема экологии прямо связана со здоровьем человека, так как подчас в растениеводческой продукции, служащей сырьем для получения продуктов питания, могут содержаться высокие дозы вредных для человека веществ.

Имеющийся опыт свидетельствует о том, что тяжелые металлы относятся к числу наиболее опасных для природной среды загрязняющих веществ. Они проявляют токсическое действие на растения, вызывая денатурирующее действие на метаболически важные белки (Москалев, 1985; Ершов, Плетнева, 1989.).

Для человека длительное поступление даже невысоких концентраций этих веществ опасно. Оно отрицательно сказывается на иммунологическом статусе организма, вызывая даже генетические изменения, которые длительное время сохраняются и переходят из поколения в поколение (Скальный, 2004).

Следует отметить, что в зависимости от характера загрязнения среды, у человека поражаются те или иные системы органов (вгапсУеап, 8апс1ое, КлтЬго^И, 1991; Савилов, Колесников, Красновский, 1996). Материалы исследований многих авторов свидетельствуют, что структура патологических процессов имеет как общие моменты, так и особенности, связанные с эколого - географической характеристикой региона (Жаворонков, Михалева, 1999; Решетник, 2000; Скальный, 2000; Скальный, Быков, 2003).

В сложившихся условиях качественное и правильное питание является верным способом избежания многих болезней. С пищей в организм человека должны поступать не только калории, белки, углеводы, но и необходимое количество витаминов, минеральных веществ и пищевых волокон. Важная роль при этом отводится овощам. Они являются основным источником витаминов, ферментов, микроэлементов, фитонцидов и других веществ. Если с пищей не поступают свежие овощи, вещества, накапливающиеся от неправильного обмена, не выводятся из организма и, становясь причиной углубления нарушения обмена веществ, ведут к хроническим заболеваниям.

В связи с этим важное направление в селекции - стабильно высокое качество овощной продукции. Эта проблема имеет два аспекта: высокое содержание биологически активных веществ, полезных микроэлементов и отсутствие соединений, элементов, вредных для здоровья человека.

В настоящее время установлено, что различные по ботанической характеристике и биологическим особенностям овощные культуры обладают неодинаковой способностью накапливать тяжелые металлы в товарной части урожая. Поэтому выявление культур и сортов, устойчивых к загрязнению почв тяжелыми металлами, становится особенно актуальным в промышленно развитых и техно-генно загрязненных регионах.

Путь поступления тяжелых металлов из почвы в растения следует считать основным путем попадания их в пищу человека и корм животным.

Защита пищевых цепей, загрязненных тяжелыми металлами, может осуществляться путем организации экологически чистых производств, а также внедрения химических и агротехнических приемов, снижающих поступление экотокси-кантов в растения. Наряду с этим принципиально иной путь решения проблемы -использование мощного адаптивного потенциала растений - устойчивости к эда-фическим факторам среды, в частности, способности за счет механизма поглощения и нейтрализации тяжелых металлов обеспечивать относительно низкое их накопление в товарной части продукции. Исследования в этом направлении в нашей стране только начинаются и имеют целью создание с помощью селекции сортов, адаптированных к экологическим условиям антропогенно загрязненных территорий и позволяющих получать экологически безопасную продукцию.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение Диссертация по теме "Селекция и семеноводство", Сапрыкин, Александр Евгеньевич

выводы

1. По накоплению кадмия у дайкона проявляется четкое разделение сортов на две группы: с высоким и с низким уровнем накопления кадмия (32 -123 %); у салата сортовые различия по данному признаку менее резкие (13-87%).

2. Среда Московской области характеризуется наибольшей информативностью для дайкона, а Краснодарский край - салата при селекции на стабильно низкое содержание кадмия.

3. Наибольшую ценность для селекции на стабильно низкое содержание кадмия представляют у дайкона сортообразцы Hi-Light F| и Tsukushi spring cross F|, у салата сорт Алекс, сочетающие низкий уровень накопления кадмия и наименьшую экологическую изменчивость этого признака.

5. У салата в комбинациях скрещивания с участием сорта Алекс выявлен отрицательный гетерозисный эффект для признака «накопление кадмия». Это позволяет рассматривать гетерозисную селекцию как перспективное направление снижения накопления кадмия в продукции салата.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

2. При селекции на низкий уровень накопления кадмия:

- использовать наиболее информативные экологические фоны для: выявления потенциала признака и дайкон, и салат - Московская область и Краснодарский край, при искусственном загрязнении, экологической устойчивости (дайкон - Московская область, салат - Краснодарский край, фон естественного загрязнения), адаптивности перспективного селекционного материала (дайкон - Московская область, фон естественного загрязнения; салат - Краснодарский край, фон естественного и искусственного загрязнения), размножения константных поколений (дайкон - Краснодарский край; салат - Московская область);

- в качестве исходного материала использовать сортообразцы дайкона - Hi-Light Fi, Tsukushi spring cross Fj, салата - Алекс, Берлинский желтый;

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Сапрыкин, Александр Евгеньевич, Москва

1. Абрамова З.В., Карлинский O.A. Практикум по генетике. 1979. - С.142-143.

2. V 2. Авцин A.B., Пермяков Н.К. Микроэлементозы человека. М. 1989. - 339 с.

3. Агесс П. Ключи экологии / Пер. с фр. Л., 1975. - 75 с.

4. Агроклиматический справочник по Московской области.- М.: Московский рабочий, 1967.-136 с.

5. У 5. Алексеева A.A., Зорин Н.Г. Диффузия кадмия в почвах // Почвоведение. -1980.-31.-С. 66-73.

6. J 6. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях // Химия в сел. хоз-ве. 1987.-№4.-С. 16-17.

7. Алпатьев A.B. Генетико-физиологический метод в селекции овощных пасленовых культур (томатов и перца). // Доклады ВАСХНИЛ. 1981. - № 7. -С. 6 - 8.

8. Амосова Н.В. Фито и генотоксическое действие ионов железа, кобальта и никеля на физиологические показатели растений различных видов // Сельскохозяйственная биология.-2003. - №5.- С. 49-54.

9. Андрющенко В.К. // Методы оптимизации биохимической селекции овощных культур, Кишинев, 1981. -№3.-С. 26-29.

10. J 10. Артюшин A.M. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства М.: Агропромиздат, 1992.- 138 с.

11. И. Ахметова Ф.С. Агроэкологическое обоснование выращивания и минерального питания дайкона, лобы в условиях Южного Казахстана // Автореф. на соиск. ученой степ. докт. с.-х. наук. М. 2005. - 47 с.

12. Баздырев Г.И., Пронина Н.Б., Родригес Д.Р. Тяжелые металлы в системе почва-растение на склоновых землях // Изв. ТСХА.- М.:2001.- Вып.2.- С.81-104.

13. Брежнев Д.Д. Гетерозис в овощеводстве. JL: Колос, 1966. - С. 27 - 32.

14. Бунин М.С. Овощеводство в Японии. М.: ВНИИТЭИагропром, 1991. 55 с. VI8. Бунин М.С., Есикава X., Генетические ресурсы Японского подвида дайкона

15. Raphanus Sativas L. и его интродукция в высокоширотных регионах Евразии. //С.-х. биология. 1993.-№1.-С. 19-32.

16. Бунин М.С., Сычев С.М. Интродукция дайкона в Нечерноземье // Картофель и овощи. 1994. №3. С. 24 - 26.

17. Бунин М.С. Научное обоснование системы интродукции в Черноземье новых овощных культур Восточно Азиатского центра происхождения // Ав-тореф. на соиск. ученой степ. докт. с.-х. наук. - М. 1998. - 45 с.

18. Вавилов Н.И. Теоретические основы селекции растений. М., 1935. - 438 с.

19. Видякина Т.Д. Методы экологической селекции при создании сортов кабачка со стабильной урожайностью и высоким качеством продукции: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. М., 1997. 11 с.

20. Вильдфлуш И.Р., Цыганов А.Р., Рябцев П.М. Экологическая оценка уровней содержания подвижного фосфора и применение новых форм фосфорсодержащих удобрений в дерново-подзолистой почве // Изв. Акад. аграр. наук Респ. Беларусь.- 1999. N 1. С. 38-42.

21. Войнар А.О. Распределение и роль кадмия в организме животных и человека // Микроэлементы в жизни растений и человека: Тр. конф. Москва, 17 22 авг., 1952 г.: Высш. шк. - М., 1952. - С. 580 - 583.

22. Волошин Е.И. Аккумуляция кадмия и свинца в почвах и растениях // Агро-хим. вестник. 2000. №3. - С. 23-26.

23. Воскресенская Г.С. Шпота В.И. Трансгрессия признаков у гибридов Brassica и методика количественного учета этого явления. // Доклады ВАСХНИЛ. -1967. -№ 7.-С.18-20.

24. Гамзикова О.И. Генетические аспекты отзывчивости пшеницы на условия минерального питания // Автореферат диссертации доктора наук. Новосибирск, 1992.-40 с.

25. Гамзикова О. И., Барсукова B.C., Коваль С.Ф. // Генетические коллекции растений. Вып. 1. Новосибирск 1993. С. 116- 131.

26. Головатый С.Е., Панкрутская Л.И. Особенности накопления кадмия кормовыми культурами в зависимости от агрохимических свойств дерново-подзолистых супесчаных почв // Почв, исслед.и применение удобрений,-1999.-Вып.25.-С. 186-196.

27. Гончарук ЕЛ., Калашникова Е.А., Шевелуха B.C. Воздействие кадмия мор-фофизиологические реакции различных генотипов льна долгунца в условиях in vivo и in vitro // Изв. ТСХА. 2000. № 5. С. 108 - 118.

28. Горелова C.B. Биохимический состав и элементы продуктивности дайкона при интродукции на техногенно загрязненных территориях: Дис. . канд. биол. наук. Москва, 2003. С. 23-58.

29. Грибовский В.М. Интродукция дайкона в условиях Белоруссии // Проблемы селекции овощных культур / Тез. докл. Бел. НИИ овощеводства. Минск, 1997.-С. 12-13.1

30. Гуляев Г. В., Мальченко В. В. Словарь терминов по генетике, цитологии, селекции, семеноводству и семеноведению. Москва. Россельхозиздат, 1983. -240 с.

31. Джинаев З.Г. Агроэкологические проблемы в земледелии Северного Кавказа. Владикавказ: ГПП "Рухс", 1998. - 122 с.

32. Добровольский В.В. Ландшафтно-геохимические критерии оценки загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами // Почвоведение.- 1999. N 5. - С. 639-645.

33. Добруцкая Е.Г. и др. // С.-х. биология. 1995. - № 5 - С. 23-25.

34. Добруцкая Е.Г., Тареева М.М., Корганова H.H., Широкова Е.А. Перспективы использования импульсного низкочастотного электрического поля в практике овощеводства. // Доклады ТСХА. Вып. 274. М., 2002. - С. 397-402.

35. Добруцкая Е.Г., Краснолобова О.В., Кривенков JI.B. Сортовые особенности накопления кадмия и свинца в листьях салата // V Межд. н. пр. конф.: Ин-трод. ред. и нетр. р-й, пос. Персиановский, 2004. Т 1.- С. 55-57.

36. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М: Агропромиздат, 1985. 351 с

37. Дре Ф. Экология. Пер. с франц. - М.: 1976.- С.35 - 44.

38. Дричко В.Ф., Говоренков Б.Ф. Предельно допустимые концентрации элементов загрязнителей в фосфогипсе // Химия в с.-х.-1996. - № 4. - С. 10-12.

39. Духовский П., Юкнис Р., Бразайтите А., Жукаускайте И. Реакция растений на комплексное воздействие природных и антропогенных стрессоров // Физиология растений.-2003.- Т.50. №2.- С. 165-173.

40. Дыжова A.A. Видовые и сортовые особенности накопления радионуклидов овощными и пряно- вкусовыми культурами. Автореф. дис. канд. биол. наук. Горки, 2004.- 22 с

41. Евдокимова Г.А. Фитотоксичность загрязненных металлами почв и некоторые способы её снижения// Почвоведение и агрохимия в Мурманской области, АН СССР, Кольский филиал, Апатиты, 1983. С.45-52.

42. Екимова P.A. Новый овощ очень понравился // Картофель и овощи. 1995. -№1.-С. 22 -23.

43. Елисеева А.Ф., Скачко В.А. Влияние различных схем посева на урожайность лобы и дайкона // Селекция, семеноводство и сортовая технология производства овощей / Сб. нау. тр. М. - 1988. - С. 213 - 220.

44. Жученко А. А. Генетика томатов. Кишинёв. Штиинца, 1973. 659 с.

45. Жученко A.A. Адаптивный потенциал культурных растений: (Экологические основы).-Кишинев, 1980.-С. 182-186.vi 60. Жученко A.A. Адаптивный потенциал культурных растений. Кишинев, 1988.-765 с.

46. M 61. Жученко A.A. Адаптивное растениеводство (Эколого-генетические основы).- Кишинев, 1990. С. 231-237.1б2. Жученко A.A. Проблемы адаптации в селекции и растениеводстве // Мат. конф.: Актуальные проблемы генетики.- М.:2003. Т. 1.- С. 312-315.

47. Иванов A.J1. Проблемы техногенеза в земледелии РФ и системы мероприятий по реабилитации техногенно нарушенных территорий // Вестник РАСХН,- 2003. №1.- С.8-11.

48. V 64. Игнатьева C.JI. Проблемы альтернативного производства экологически безопасных продуктов питания //Докл. ТСХА.- 2002. Вып. 274.- С.526-527.

49. Ильин В.Б. Оценка существующих экологических нормативов содержания тяжелых металлов в почве // Агрохимия, 2000, № 9 С. 89 - 94.

50. Йорданов М. Гетерозис томата.// Гетерозис. М.: Агропромиздат, 1987. - С. 239-271.

51. Кабата-Пендиас А.,Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях. М.: Мир, 1989.-290 с.

52. Казачинский В.П., Минеева C.B. Экология Кубани. Учебное пособие. -Краснодар, 2005. 159 с.

53. Камбурова М., Ранков В. Съдържание на хром в спанак, определен с йод-нитротетразолов хлорид / Науч.Труд. Висш Селскостоп. Инст. -Пловдив, 1994. Т.36. КН.1.-С. 163-167.

54. Кильчевский A.B., Хотылева Л.В.//Экологическая селекция растений. -Минск, 1997.-370 с.

55. Кильчевский A.B., Щур A.B., Бабак О.Г., Новик С.В. Оценка исходного материала и выбор фонов для отбора в селекции томата на минимальное накопление в плодах тяжелых металлов // Сб. науч. тр. ВНИИССОК.- 1998. Вып.35. С. 86-90.

56. Кильчевский A.B. Генетико-экологические основы селекции растений // Вестник ВОГиС.-2005. Том 9. № 4.-С. 518-526.

57. Кирейчева Л.В. Толерантность сельскохоз. культур к загрязнению черноземов тяжелыми металлами // Аграрная наука.-2003. №8.-С. 19-21.

58. Кист A.A. Феноменология биогеохимии и бионеорганической химии. Ташкент, Фан, Уз. ССР, 1987.-236 с.

59. Климашевский Э.Л. генетический аспект минерального питания растений. М„ 1991.-С. 46-94.

60. Климов IO.H. Информационный анализ поступления и распределения ТМ в пшенице // Тезисы докл. IV съезда физиологов растений России,- М.:МСХА им. К.А. Тимирязева, 1999. Т.2.- С. 596-597.

61. Климова О. Японские дайконы // сел. зори 1996. - №7. - С.37 - 38.

62. Vi 83. Ковальский B.B. Геохимическая экология.- М.: Наука, 1974.- С.74 80.

63. Ковда В.А., Золотарева Б.И., Скрипчинский Н.И. О биологической реакции растений на тяжелые металлы в среде // Докл. АН СССР. 1979. - 247, № 3. -С. 766-768.

64. Комарова P.A. Морфогенез салата. "Тр. по прикл. ботан., генет. И селекции. ВНИИ растениеводства", 1975. 55, № 2. - С. 41 - 48.

65. Кононков П.Ф., Кононкова С.Н., Моха Д. Шарма. Салат. Биология и агротехника возделывания. М.: Изд-во УДН, 1986. - 70 с

66. Кононков П.Ф., Бунин М.С., Кононкова С.Н. Новые овощные растения. -М.: Нива России, 1992. 107 с.

67. Кононков П.Ф., Шестакова Е.В. Интродукция дайкона в Нечерноземье // Вестн. РАСХН. 1993. - №4. - С. 25 - 28.

68. Краснолобова О. В. // Оценка исходного материала овощных культур на стабильный уровень накопления химических: Диссертация кандидата с.-х. наук. М, 2005.- 180 с.

69. Крук A.B. Эколого-генетическая оценка накопления радионуклидов сортами овощных культур // Автореф. дис. канд. биол. наук. Гомель. 2004.- 21 с.

70. V91. Кудрин A.B., Скальный A.B., Жаворонков A.A., Скальная М.Г., Громова O.A. Иммунофармакология микроэлементов. М. 2000. - 537 с.

71. Кузнецов A.B., Сагалович E.H. Овощеводство в Китае. М.: Сельхозгиз, 1959.-280 с.

72. Кузнецов А.В.//Агрохимический вестник.-1997, № 5. С. 15-17.

73. Кузнецов A.B., Раскатов В.А., Кузнецов М.А. Сравнительная агроэкологиче-ская характеристика сапропелей европейской части России и западной Сибири // Докл. ТСХА.-М.: Изд. МСХА, 2003. Вып.275.- С. 554-557.

74. V 95. Кузнецов A.B., Кузнецов М.А., Раскатов В.А. Результаты агроэкологической оценки почв с.-х. угодий РФ на основе ПДК и ОДК // Докл. ТСХА, М.:2004, Вып. 276.- С. 338-341.

75. Кузнецова Е.А. Содержание некоторых тяжелых металлов в основных компонентах агроценоза типичного агроландшафта Орловской области // Сб.научн. тр.: 100 лет Шатиловской с.-х. опытной станции. Орел. 1996. - С. 23 -25.

76. Кузнецова Н.Е. Исследования накопления тяжелых металлов в жимолости съедобной, выращенной на почвах различных районов Москвы // Докл. ТСХА, Вып. 276., M.: 2004.-С. 268-273.

77. Кузьмич М.А., Графская Г.А., Хостанцева П.В.//Влияние известкования почв на поступление ТМ в растения. // Агрохимический вестник, 2000, № 5. -С. 24-26.

78. V99. Кузьмич М.А. Влияние средств химизации на продуктивность сельскохозяйственных растений и их состав на загрязненных почвах // Бюл. ВИУА,-2002.-№ 116.-С. 493-495.

79. Культурная флора СССР.: Листовые овощные растения / Под рук. В. Ф. Дорофеева.- Л.: T. XII. 1988.- С. 98-241

80. Литвинов С.С. Проблемы экологизации овощеводства России. М.: Россель-хозакадемия, 1998.- 363 с.

81. Лозовская И.Н., Орлов Д.С., Садовникова Л.К. Экология и охрана биосферыпри химическом загрязнении. М. 1998. - 284 с. (/103. Лудилов В.А. и др. // Селекция овощных культур. Сб. науч. тр. ВНИИССОК. -1989.-Вып. 28.

82. Л 07. Мартынов О.Л. и др. Генетические основы устойчивости растений к избыточным концентрациям металлов в окружающей среде // Вестник РАСХН, 2000, № 6, С. 64-66.

83. Мартынов О.Л. Изменение физиологических параметров растений при воздействии ионов кадмия // Вестн. РАСХН. 2002. № 3. С. 79 81.

84. Мельничук Ю.П. Влияние ионов кадмия на клеточное деление и рост растений / АН УССР. Ин-т физиологии растений и генетики Киев Наукова думка, 1990.-148 с.

85. Методические указания по экологическому испытанию овощных культур в открытом грунте.- М.: 4.2.1985.- 30 с.

86. Методические указания по экологическому испытанию овощных культур в открытом грунте.- М.: 4.1,2. 1987.- 64 с.

87. Л 12. Минеев В.Г. Химизация земледелия и природная среда. М: агропромиздат, 1990.-190 с.

88. Молчан И.М. Селекционно- генетические аспекты снижения содержания экотоксикантов в растениеводческой продукции // Сельскохозяйственная биология, -1996. №1.- С.55-65.

89. V 114. Москалев Ю.И. Минеральный обмен. М.: Медицина, 1985. - 287 с.

90. Муханова Ю.И. Зеленные овощи. 2-е издание. М.: Моск. рабочий, 1982. -144 с.

91. Небольсин А.Н., Небольсина З.П. Известкование почв, загрязненных тяжелыми металлами // Агрохимия. 2004, №3 С. 48-54.

92. Немцев Н.С. Технологические приемы, направленные на восстановление загрязненных тяжелыми металлами почв // Вестник РАСХН,- 2003.-№1,- С. 1315.

93. Никитин Г.Г. Дайкон // Уральские нивы. 1994. №5. - С. 2 - 7.

94. Овчаренко М.М., Шильников И.А. и др. // Кн.: Тяжелые металлы в системе почва-растение-удобрение. М.-.1997. 290 с.у121. Овчаренко М.М. Тяжелые металлы в системе почва растение - удобрение: Автореф. дис. док. с.-х. наук. М., 2000.- 24 с

95. Охрана почв. Сб. нормативных актов. РЭФИА, М., 1996. - 96 с.

96. Пантиелев Я.Х. Кочанный салат. М., «Колос», 1978. 96 с. с ил.

97. Перельман А.И. Геохимия. М. Высшая школа, 1979.-423 с.

98. Пивоваров В.Ф. Овощи России. -М.: АО "Российские семена". 1994. 256 с.

99. VI26. Пивоваров В.Ф., Добруцкая Е.Г. Экологические основы селекции и семеноводства овощных культур. М. 2000. - 592 с.

100. Пивоваров В.Ф., Добруцкая Е.Г. Экологическая селекция нетрадиционных культур // V Межд. симпозиум: Новые и нетрад. растения и перспективы их использования.- М.:2003 Т.З. - С. 3-4.

101. Пивоваров В.Ф., Кононков П.Ф., Гинс В.К., Гинс М.С. Овощи: и витамины, и антиоксиданты. // Наука в России, 2004. С. 42-87.

102. Покровская С.Ф. О возможности деконтаминации загрязненных тяжелыми металлами почв с помощью растений // Агропром. пр-во: опыт, пробл. и тенденции развития, 1996. N 3, С. 38-46.

103. V130. Праздников С.С. Способы рекультивации загрязненных тяжелыми металлами почв // Совершенствование методологии агрохим. исслед.- М.:1997.-С. 173-179.

104. Прасад М.Н. Практическое использование растений для восстановления экосистем, загрязненных металлами // Физиология растений. 2003. №5.-С.764-780.

105. Vi32. Пристер Б.С., Лощилов H.A., Немец О.Ф. и др. Основы с.-х. радиологии. Киев, 1991.-С. 32-33.

106. Руководство по апробации овощных культур и кормовых корнеплодов / Под ред. Д.Д. Брежнева. М.: Колос, 1982. С. 184-195.1. V136.

107. Савилов Е.Д., Колесников С.И., Красновский Г.Н. Инфекция и техногенное загрязнение: подходы к управлению эпидемическим процессом. Новосибирск: Наука, 1996. - С. 47 - 50

108. Савицкая Н.Г.//Повышение товарного качества , пищевой ценности и сохраняемости овощной продукции путем обработки ее низкочастотным электрическим полем. Автореферат диссертации на соискание уч. степени канд. технических наук. М:2001. 19 с.

109. Савич В. Xya-Jlo Разработка приемов уменьшения загрязнения почв и с.-х. продукции тяжелыми металлами // Междунар. агро-пром. ж.- 1989,- №5 С. 65-67.

110. Савченко В.К. Оценка общей и специфической комбинационной способности полиплоидных форм в системах диаллельных скрещиваниях. // Генетика. 1966.-№ 1.-с. 29-40.

111. Савченко В.К. Методы оценки комбинационной способности генетически разнокачественных наборов родительских форм. // Методика генетико-селекционного и генетического экспериментов. Минск, 1973. - С. 48 - 77.

112. Сапожников Л.Г. Мордовский Государственный Университет // Консервная и овощная промышленность. 1966. №5.

113. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. Геохимия окружающей среды. М. Недра, 1990.-335 с.

114. Сазонова Л.В., Власова Э.А. Корнеплодные растения. Л.: Агропромиздат, 1990.-296 с.

115. Сенин И.В., Балашова H.H., Тимин Н.И. Изменчивость корреляционных связей между количественными признаками семенников и пыльцы моркови // Сельскохозяйственная биология, 1996.- №3.- С. 40-44.

116. V145. Серегин И.В. Функционально-анатомическое изучение токсического действия Cd и Pb на корень проростков кукурузы: Дис. канд. биол. наук. Москва, 1999.-170 с.

117. Серегин И.В., Иванов В.Б. Гистохимические методы изучения распределения кадмия и свинца в растениях// Физиология растений.- 1997.-Т.44.- С. 915-921.

118. Скальный A.B. Эколого физиологическое обоснование эффективности использования макро- и микроэлементов при нарушениях гомеостаза у обследуемых из различных климатографических регионов // Дисс. докт. мед. наук. -М, 2000.-240 с.

119. Vi 48. Скальный A.B. Химические элементы в физиологии и экологии человека. -М.: Издательский дом «ОНИКС 21 век»: Мир, 2004. 216 с.

120. Скальный A.B., Быков А.Т. Эколого физиологический аспект применения макро- и микроэлементов в восстановительной медицине. - Оренбург: РИК ГОУОГУ, 2003.-198 с.

121. Смирнов А. Две редьки на одну лошадь // Агропромышл. комплекс Казахстана. Алма - Ата1990.-№8.-С. 21 -23.

122. Солдатенко A.B. // Подбор сортов, методы селекции салата с минимальным накоплением радионуклидов; технологические способы снижения их содержания в продукции: Диссертация кандидата с.-х. наук. М, 2005. -150 с.

123. Сорта овощных культур / Под ред. Д. Д. Брежнева. M.-JL - 1960. - 258 с.

124. Степанюк В.В. Влияние содержания кадмия на урожай и элементный составс.-х. растений // Агрохимия.- 1998. №6 - С. 74-79.

125. Степин Б. Д., Аликберова J1. Ю. Книга по химии для домашнего чтения. -М.: Химия, 1994 г.-400 с.

126. Сычев С.М. Разработка элементов сортовой технологии дайкона при интродукции в юго западной части Нечерноземья: Автореф. дисс. канд. с.-х. наук.-М., 1996.-20 с.

127. Vi 57. Титов А.Ф., Лайдинен Г.Ф., Казнина Н.М. Влияние высоких концентраций кадмия на рост и развитие ячменя и овса на ранних этапах онтогенеза // Агрохимия. 2002. № 9. - С. 61 - 65.

128. Турбин Н.В., Хотылева J1.B. Использование гетерозиса в растениеводстве. -М., 1966. Вып. 7.-С. 69-77.

129. Фатеев А.И., Самохвалов B.JL, Мирошниченко H.H. Использование техно-генно загрязненных почв Влияние минеральных, органических удобрений и мелиорантов на снижение фитотоксичности тяжелых металлов для с.-х. культур. // Земледелие, 2000. N 2, - С. 15-16.

130. Филипченко Ю. А. Изменчивость и методы её изучения. 5-е изд. М. Наука, 1978. -240 с.

131. Харборн Д. Введение в экологическую биохимию,- М.,1985. 211 с.

132. Vi 64. Хасбиулина Р.Г., Фёдоров A.A., Опарин А.Ю. Вопросы технологий возделывания сельскохозяйственных культур в приморском крае. Приморский НИИ с.-х. Новосибирск, 1991. С. 33-36.

133. Хотылева JI.B., Тарутина JI.A. Взаимодействие генотипа и среды: методы оценки. Минск: Наука и техника, 1982. 109 с.

134. Черник В.А. Черкеса А.И Агроэкология.- М: «Колос», 2000. 250 с.

135. Шашилова Л.И. Салат, шпинат, укроп. (Практические советы огороднику и фермеру). СПб.: ВИР. - 1993. - С. 5 - 18.

136. Шебалина М.А., Сазонова J1.B. Культурная флора СССР. Корнеплодные растения. J1.: Агропромиздат, J10 1985. - 324 с.

137. Цитленок С.И., Бондарь С.И., Колотенков П.В. Изучение корреляций некоторых признаков у мутантов карликов гороха // Научн. докл. Высшей школы. Биол. наука.-М., 1975.-№7.-С. 107- 109.

138. Цитович Н.И. Исходный материал для селекции салата. Научные труды Майкопской опыт, станции ВИР. Вып. 8. Майкоп. 1974. - С. 195-210.

139. Цыганок С.И. Металлоаккумуляционная способность различных видов и сортов сельскохозяйственных культур в условиях агросистем Ульяновской области // IV Межд. науч. пр. конф.: Интродукция нетрад. и ред. с.-х. растений." Ульяновск, 2002, Т.1.- С. 360-363.

140. V172. Щур А.В. Оценка исходного материала для селекции сортов томата в открытом фунте с минимальным накоплением кадмия и свинца. Автореф. дис. . канд. биол. наук. Горки, 2004.- 20 с.

141. Vi 73. Эдельштейн В. И. Овощеводство. Изд. с.-х. литературы, журналов и плакатов. М., 1962. -440 с.

142. Экологические токсиканты в системе почва растения и пути снижения их содержания: Аналит. записки / Белорус, науч. центр информ. И маркетинга агропромышл. комплекса. Минск, 1997. С. 8 - 13.

143. Ягодин Б.А., Виноградова С.Б., Говорина В.В. Кадмий в системе почва -удобрения растения - животные организмы и человек // Агрохимия. -1989.-№5.-С. 118-131.

144. А1 Hiyaly S.A., McNeilly Т., Bradshew A.D., Mortimer A.M. // Heredity. 1993. Vol.70,P. 1. P.23-32.

145. VI77. Andersson A., Hahlin M. Cadmium effects from phosphorus fertilization in field experiments // Seand. J. arg. Res. 1981. - 11, № 1. - P. 3 - 10.

146. Anon.J Schadstoff unter suchungs programm // IfD Information Hessisches Landesamt fur Ernahpung, Landwirtschaft und Landentwicklung, Kessel, 1986; T. 11/86,-S. 1-54.

147. Beker A.J.M. // J. Plant Nutrition. 1981. № 3. P. 643 654.

148. Bradshew A.D. // Herbicide resistence in plants. 1982. P. 293-307.

149. V183. Dabin P., Marafante E., Mounsy J. et al. Absorbtion distribution and binding of cadmium and zinc in irrigated rice plant // Plant and Soil. 1978. - 50, № 2. - P. 329-341.

150. Das P., Samantaray R., Rout R. Studies on Cadmium Toxicity in Plants: A Review // Environ. Pollut. 1997. V.98.P.29-36.

151. Fisahn J., Simons M. und Höfner W. Schwermetallaufnahme von Spinat (Spinacea oleracea L.) in Abhängigkeit von Genotyp. // Anomymus, 1993 Richtwerte für Schadstoffe m Lebensrnitteln Bundesgesundheitsblatt 5. P. 210-211.

152. Grilling C.A., Peterson P.J. The significance of the cadmium species in uptake and metabolism of cadmium in crop plants // J. Plant. Nutr. 1981. - 3, № 1/4. - P. 703-720.

153. Habne H. Significance of pH and chloride concentration on behavier of heavy metal pollutants mercuiy, cadmium, zinc, jead // J. Environ. Quoi. 1973. - 2. - № 4. p. 444-448.

154. Haghiri F. Cadmium uptake bu plants // Ibid. 1973. - 2, № 1. - P. 93 - 96. V200.

155. Haghiri F. Cadmium uptake bu plants // J. Environ. Quoi. 1975. - 4. - № 1. - P. 93-98.1. V201.

156. Hassan M.M. Kinetics of mangenese uptake by intact citrus seedlings // Ibid. -1977.-39.-№2.-P. 169-170. 202. Hecht H. Schwermetalle in Fleisch//DLG-Mitteilungen/ 1984/ Bd 99, N 23. P. 1247-1261.

157. U>03. Hielton J.R., Smith H. The presence of phytochrome in purified barley etiaplasts and its in vitro regulation of biologicaly-active gibberellin levels in etioplasts // Planta. 1980. - 148, № 3. - P. 312 - 318.

158. Hinesly T.D., Alexander D.E., Redborg K.E. // Agron. J. 1982. Vol. 74. P. 469 -474.

159. Holmgren G.G.S., Mayer M.W., Chancy R.L., Daniels R.B. Cadmium, Lead, Zinc, Copper and Nickel in Agricultural Soils of the United States of America. Journal of Environmental Quality, 1993,Vol. 22, Iss 2, P. 335-348.

160. Iwal I., Haro T. Factors affecting cadmium uptake by the corn plant // Soil Sci and

161. Plant Nutr. 1975. - 21, № 1. - P. 37 - 46. 209. Jackson P.J. Roth E.J., Mc Clure P.R., Naranjo C.M. // Plant Physiol. 1984. Vol. 75. P. 914-918.

162. Jarvis S.C., Löhes L.H., Hopperc M.J. Cadmium uptake from solution by plants and its transport from roots to shoots // Plant, and Soil. 1976. - 44. - № 1. - P. 179-191.

163. Jasiewicz C. Zanieczyszczenie warzyw metalami ciezkimi // Rolnictwo. -Krakow, 1993; Z.30, S. 129-143.

164. Jonson G.K., Helsel D.W., Frey K.J. Direct and indirect seletion for grain yield in cats // Euphytica. 1983. V. 32. - №2. - P. 407 - 109.

165. Jorhem L., Slanina P. Does organic farming reduce the content of Cd and certain other trace metals in plant foods? A pilot study // J.Sc.Food Agr., 2000; Vol.80,iss.l, P. 43-48.

166. V214. Keek R., Redlich L. Cadmium tolerance in soy been a time course, concentration and varietal study // Plant Physiol. - 1975. - 56. - № 1. - P. 13 - 19.

167. Klein S., Ginzburg B. An electron microscopie investigation into the effect of EDTA on plant cell wall // Biophys. and Biochem. Cytol. 1970. - 7, № 3. - P. 335-338.

168. Krebs B. Schwermetallbestimmung in Boden and einem Bonner Belfstungsge-bit//Fresenius Z. Anch. Chem. 1985. Bd 322, N 7. S. 708-709.

169. Leh H.O. Schwermetallgehalte verschiedener Gemüsepflanzen und Möglichkeiten zu deren Verminderung durch ackerbauliche Massnahmen Teilergebnisse aus Freilandversuchen//Nachrbl. Dt. Pflzschutzd, 1988; T. 40. N 6/7, - S. 106-112.

170. Lerner J.M. Genetic homeostasis. N.-Y. - 1954. - P. 35 - 38.

171. Lindgvist K. Hereditas // Acta Horticulturae. 1960. V. 46. - P. 387 - 470

172. Linnaei C. Species plantarum: Ed. 1. Holmie, 1753. T. 2. - P. 275.

173. Linnaei C. Species plantarum: Ed. 1. Holmie, 1763. -T. 2. P. 326.

174. V222. Marhy P. Le cadmium dans I'Environment // Ann. Gembloux. 1974. - An. 80, №4.-P. 227-234.1/223. McBride M.B. Chemisorption of Cd on calcite surfaces // Soil Sei. Soc. Amer. J. 1980.-44. -№ l.-P. 26-28.

175. Michalska M., Asp H. Influence of lead and cadmium on growth, heavy metal uptake, and nutrient concentration of three lettuce cultivars grown in hydroponic culture // Communic.in Soil Sc.Plant Analysis, 2001; Vol.32, № 3/4, P. 571-583

176. Miller J. Uptake of Cd by soybean as influenced by soil cation exchange capacity, pH and available phosphorus // J. Environ. Qual. 1976. - 5. - № 2. - P. 157 -162.

177. Mitsuo Ch., Akira B. The effects of some environmental factors on the partitioning of zinc and cadmium between roots and tops of rice plants // J. Plant Nutr. 1981. -3,№ 1/4.-P. 203-214.

178. Mule P., Melis P. Methods for remediation of metal-contaminated soils: preliminary results // Communic.in Soil Sc.Plant Analysis, 2000; Vol.31, № 19/20. P. 3193-3204.

179. Muller K.W., Pauer H.D. The influence of pH on the cadmium repressed growth of free algae Coclastrum proboseideum // Physiol, plant. 1979. - 45, № 4. - P. 415-418.

180. Naguib D., Hamed A., Wakei A. Effect of cadmium on growth criteria of crop plants//Egypt. J. Bot.- 1986.-25, № 1-3.-P. 1-12.

181. Pacyna D.M., Henssen D.E. Emission and long-rang transport of trace-elements in Europe // Tellus. 1984. - Vol. 36. - № 3. - P. 163 - 178.

182. Patel P.M., Wallace A., Muller R.T. Some effects of copper, cobalt, cadmium, zinc, nickel and chromium on growzh and mineral element concentration in Chrysanthemum //J. Amer. Soc. Hort. Sci. 1976. - 101, № 5. - P. 553 - 556.

183. Peter F., Frey K. Genotipik correlation and heritability quantitative characters in cast. Crop.Sci., 1966. v. 6, № 3, P. 259 - 262.

184. Peterson P.J. Element accumulation by plants and their tolerance of toxic mineral soils //Proc. Int. Conf. of heavy metals in the environment. Toronto, 1975. - Vol. 11.-P. 39-54.

185. Petersson C. Differences in cadmium uptake between plant species and cultivare // Schwed. J. Agr. Res. 1977. - 7, № 1. - P. 21 - 26.

186. Petit C.M., Van de Geijn. In vitro measurement of cadmium (I15Cd) transport and accumulation in the stems of intact tomato plants // Planta. 1978. - 138, № 1. -P. 137-143.

187. Petit Ch.M., Ringoet A., Myttenacre C. Stimulation of cadmium uptake in relation to the cadmium content of plants // Plant Physiol. 1978. - 62, № 4. - P. 554 -557.

188. Phytoremediation of Toxic Metals. Using Plants to Clean up the Environment. Eds. Raskin I., Ensley B.D. N. Y.: Wiley and Sons, 2000. 685 p.

189. Popp M. // Plant and Soil. 1983. Vol. 72. P. 261-273.

190. Ram N., Raman K.V. Effect of complexed zinc on the uptake of iron by rice in sand culture // Oiyza, 1988. T. 25. - № 1. - P. 77-80.

191. Reilly C., Sione J. Copper tolerance in Homblei // Nature. 1974. - 230, № 52. -P. 403-404.

192. Root R.A., Miller R.J., Koeppe D.K. Uptake of cadmium lones, toxleity and effect on the iron and zinc in hydroponically grown corn // J. Environ. Qual. 1975. - 4, №4.-P. 473-476.

193. SarikM.R.//Plant and Soil. 1983. Vol. 72, №2-3. P. 137- 150.1/245. Sauerheck D., Riclz E. Zur cadmiumhelastung yon Mineraldungen in Abhangigket on Robstoff und Herstellungsverfaren // Landwirt. Forsch, 1981. - 37. - P. 685 -696.

194. Shuji M. Accumulation of manganese by citrus root as affected by heavy metal // Soil Sci. and Plant Nutr. 1975. - 21, № 1. - P. 29 - 35.

195. Siegenthaler P.A., Rawyler A. Aging of the photosynthetic apparatus. 5. Change in pH dependence of electron transport and relationship to endogenous free fatty acids // Plant Sci. Lett. 1977. - 9, № 4. - P. 265 - 273.

196. Searcy K.B., Mulcahy D.L. // Biotechnology and ecology of pollen. Berlin., N.-Y. 1986. P. 159-164.

197. Schat H., Kuiper E., Ten Bookum W.M., Vooijs R. // Heredity. 1993. Vol. 70, P. 2. P. 142-147.

198. Steffens J.C., Williams B. // Tomato Biotechnology. 1987. P. 109 118.

199. Straiton G.W., Corke Ch.T. The effect of cadmium ion on the growth photosynthesis and nitrogenase activity of Anabaena inaequalis // Chromosphere. 1979. -8,№5.-P. 277-282.

200. Suzuki K., Ikebuchi H. Mercuric and cadmium ions stimulate phosphorylation of band 2.4 protein on human erythrocyte membranes // J. Biol. Chem.- 1985. 260, №7.-P. 4526-4530.

201. Thomes B. Lead and cadmium content of some vegetable food stuff // J. Sci. Food and Agr. 1974. - 23. - № 12. - P. 1493 - 1498.

202. Thomes R., Law J.P. Properties of wastewaters // Soil for management of organic wasters and waste waters / Ed. By L. Elliott and R.J. Stevenson. Amer. Soc. of agronomy monograph, ser. - 1977. - P. 76 - 81.

203. Thompson R. //Agr. Bull. / U.S. Dept. 1951, № 1953. P.25 -37.

204. Tiffin L.O. Translocation of nickel in xylem exudates of plants // Plant. Physiol. -1971.-48, №3.-P. 273-276.260.

205. Tlustos P., Pavlikova O., Balik J., Szakova J., Hanc A.//The accumulation of arce-nic and cadmium in plants and their distribution. Rstlinna vyroba. 1998. 44. -№10.-P 34-37.fl61

206. Turner M.A. Effect of cadmium treatment on cadmium and zinc uptake by selected vegetable species // J. Environ. Quoi. 1973. - 2. - № 1. - P. 118 - 119.

207. Van de Geijn S.C., Petit C.M. In vitro measurement of cadmium (ll5Cd) transport and accumulation in the stems of intact tomato plants // Planta. 1978. - 138, № 1.-P. 145-151.

208. V263. Volk B.C., Lighhart B.Computed eqvillibrium speciation of cadmium in soil solutions of varing organic contents, pH and CO2 concentrations // 9th. Int. Congr. Soil Sel. Abstrs. Edmonton, 1978. - Vol. 1. - P. 292 - 293.

209. Waggar F., Brummer G. The effect of source, time, moisture and pH on the movement of Cd in soil // Z. Pflanzenernalir und Bodenk. 1978. - 141. - № 2. -P. 241-247.

210. Wallace A., Romney E., Alexander G. et al. Some interactions of cadmium with other elements in plants // Communs. Soil. Sei. Plant Anal. 1977. - 8, № 9. - P. 765-772.

211. J 266. Waring R. H., Rinning S. W. Water uptane storage and transpiration by coniters: a physiological model // Water and Plant Life. Ecol. Stud. 1976.-Vol. 19.- P. 189-202.

212. Weigel HJ., Jager H.J. Subcellular distribution and chemical form of cadmium in bean plants // Plant Physiol. 1980. - 65. № 3. - P. 480 - 482.

213. Weigel HJ., Jager H.J. Der einflub von schwermetallen auf wachstrum und stoffwechsel von buschbohnen // Angew. Bot. 1980. - 54, № 3/4. - P. 195 - 205.

214. Williams C., David D. The effect of auperphosphate on the cadmium content of soils and plants // Austral. J. Soll Res. 1973. - 11. № 1. - P. 43 - 49.

215. Williams C., David D. The accumulation in soil cadmium residence from phosphate fortllizers and their effect on the cadvium content of plants // Soil Sei. -1976.-121,№ 2.-P. 86-91.

216. An . Ymagata N., Shigematsu I. Cadmium pollution in perspective // Bui. Inst. Pub. Health.-1970.-19.-P. 47-63.

217. Yoshikawa H., Bunin M. Testing for the soft root resistance of radish // Japan J. Breed. 1988. - V. 38. - №1. - P. 422 - 423.

218. Zaniewicz-Bajkowska A., Jablonska-Ceglarek R., Franczuk J., Wadas W. Zmiany zawartosci dostepnych dla roslin form kadmu i olowiu w glebie pod wplywem nawozenia organicznego // Proekologiczne metody produkeji warzyw. -Warszawa, 1999, P. 373-379.

Информация о работе

Сапрыкин, Александр Евгеньевич
кандидата сельскохозяйственных наук
Москва, 2007
ВАК 06.01.05

Диссертация

Оценка и отбор исходного материала для селекции сортов и гибридов дайкона (Raphanus sativus L.) и салата (Lactuca sativa L.) со стабильно низким накоплением тяжелых металлов (кадмия) - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы