Характеристика видовых особенностей накопления марганца, цинка и кобальта древесными растениями Оренбуржья

бородавчатой формы. Однако, поскольку деревья с данной формой коры встречаются лишь на трёх ПП, а их доля по густоте не превышает 4,2%, вывод о повышенной устойчивости к усыханию деревьев указанной формы следует считать предварительным.

4. Исследования по влиянию селекционных форм ели на их устойчивость к усыханию следует продолжить в направлении поиска наиболее устойчивых форм. Особое внимание следует уделить форме ели с гладкой бородавчатой формой коры.

Литература

1. Луганский Н.А., Залесов С.В., Щавровский В.А. Повышение продуктивности лесов. Екатеринбург: Урал. лесотехн. ин-т, 1995. 297 с.

2. Удилов В.В. Опыт применения проходных рубок на селекционной основе в ельниках Кировской области // Леса Урала и хозяйство в них. 1988. Вып. 14. С. 70—74.

3. Фёдоров Н.И. Корневые гнили хвойных пород. М.: Лесн. пром-сть, 1984. 160 с.

4. Лебедев А.В. Корневая губка в рекреационных ельниках и диагностика поражения деревьев // ИВУЗ «Лесной журнал». 1998. № 4. С. 29-35.

5. Коновалов Н.А., Пугач Е.А. Основы лесной селекции и сортового семеноводства. М.: Лесная промышленность, 1978. 176 с.

6. Селекция лесных пород. М.: Лесная промышленность, 1982. 223 с.

7. Маслов А.Д. Короед-типограф и усыхание еловых лесов. М.: ВНИИЛМ, 2010. 138 с.

8. Межибовский А.М. Об усыхании еловых лесов // Лесное хозяйство. 2015. № 1. С. 29.

9. Сазонов А.А., Кухта В.Н., Блинцов А.И. Массовое усыхание еловых лесов Беларуси на рубеже XX—XXI вв. и пути минимизации их последствий // Лесное хозяйство. 2014. № 3. С. 9-12.

10. Negron J.F.US Forest Service bark beet leresearchin the western United States: Looking toward the future / J.F. Negron,B.J. Bentz, C.J. Fettig et al. // Journal of Forestry. 2008. Vol. 106. PP. 325-331.

11. Иванчина Л.А., Залесов С.В. Влияние типа леса на устойчивость еловых древостоев Прикамья // Пермский аграрный вестник. 2017. № 1 (17). С. 38-43.

12. Иванчина Л.А., Залесов С.В. Влияние примеси лиственных пород в составе древостоев ельника зеленомошного на их устойчивость // Успехи современного естествознания. 2017. № 6. С. 61-66.

13. Об утверждении Перечня лесорастительных зон Российской Федерации и перечня лесных районов Российской Федерации. Приказ Минприроды России от 18.08.2014 г. № 367 (ред. от 23.12.2014 г.) (Зарегистрировано в Минюсте России 29.09.2014 г. № 34186).

14. Основы фитомониторинга / С.В. Залесов, Е.А. Зотеева, А.Г. Магасумова, Н.П. Швалёва. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2007. 76 с.

15. О правилах санитарной безопасности в лесах. Постановление Правительства Российской Федерации от 20.05.2017 г № 607.

Характеристика видовых особенностей накопления марганца, цинка и кобальта древесными растениями Оренбуржья

ОА Науменко, к.м.н, О.Я. Соколова, к.б.н., М.И. Кабышева, к.п.н., Е.В. Бибарцева, к.м.н., ФГБОУ ВО Оренбургский ГУ

Изучение состояния древесных и травянистых растений в связи с антропогенным загрязнением почвы промышленных регионов является весьма актуальным. Растения могут выступать в роли универсального биологического фильтра в оздоровлении микроклимата городов, способного предохранять окружающую среду от загрязнения. Они извлекают и концентрируют в своих тканях различные элементы, поэтому их используют для выявления уровня накопления тяжёлых металлов как одного из источников техногенного загрязнения [1]. Химический состав отражает элементный состав почв, но не повторяет его, так как растения избирательно поглощают необходимые элементы в соответствии с физиологическими и биохимическими потребностями. Большинство тяжёлых металлов способны накапливаться в живых организмах, вызывая различные патологические изменения. Однако не все тяжёлые металлы обладают токсическим воздействием [2, 3]. Такие элементы, как Zn, Mg, Co, относятся к жизненно необходимым элементам и играют большую роль в обмене веществ, поскольку входят в состав Кофакторов ферментов [1, 4]. Поэтому целью исследования являлось проведение сравнительного анализа накопления подвижных форм марганца,

кобальта, цинка и антиоксидантной активности ферментов древесных и травянистых растений в районах с различной антропогенной нагрузкой данными металлами.

Материал и методы исследования. Для определения видовых особенностей накопления марганца, цинка и кобальта растениями был составлен и выполнен план сбора образцов почвы в трех районах города в соответствии с ГОСТом 17.4.4.02-82, количество проб соответствовало ГОСТу 17.4.3.01-83. Также с места сбора каждой пробы почвы были отобраны листья четырёх видов деревьев, преобладающих в структуре зелёных насаждений городской среды: Ulmus pumula L. (вяз мелколистный); Fraxinus excelsior L. (ясень обыкновенный); Populus nigra L. (тополь чёрный); Betula pendula L. (берёза бородавчатая) [2, 3, 5].

Количественное определение тяжёлых металлов в почве и листьях проводилось методом атомно-абсорбционной спектрометрии с пламенной ато-мизацией спектрофотометром «Формула ФМ-400», активность каталазы и пероксидазы определялась фотоэлектроклориметрическим методом [6].

Результаты исследования. В таблице 1 представлены результаты анализа содержания подвижных форм марганца в растениях трёх исследуемых районов. Как следует из представленной таблицы, отмечается нормальное содержание марганца в листьях берёзы во всех трёх районах города: в

парке им. Кирова — 21,8 мг/кг, в сквере на пр. Победы, в районе производственного объединения (ПО) «Стрела» — 22,2 мг/кг, в Зауральной роще — 22,2 мг/кг. Также в пределах нормы отмечено содержание марганца в листьях тополя из сквера на пр. Победы — 19,7 мг/кг. Для остальных деревьев и травянистых растений установлен дефицит марганца относительно нормы для надземной части растений (20 мг/кг). Сравнительный анализ показал отсутствие достоверных различий в содержании марганца в растениях. Однако выявил достоверно более высокое содержание подвижных форм марганца в листьях берёзы и относительно более низкое у тополя.

Содержание подвижных форм кобальта в растениях дефицитное во всех трёх районах относительно нормы для надземной части растений (2,5 мг/кг).

Достоверных различий в содержании кобальта между районами не установлено, однако выявлено низкое содержание подвижных форм кобальта в траве парка им. Кирова и Зауральной рощи, в отличие от сквера в районе ПО «Стрела», где содержание кобальта выше.

Содержание подвижных форм цинка в листьях растений парка им. Кирова дефицитное, нормальное — в Зауральной роще и избыток в сквере ПО «Стрела» (при норме от 15 до 50 мг/кг). Сравнительный анализ показал достоверно более низкое содержание цинка во всех древесных растениях относительно берёзы в каждом районе.

Для определения миграционной способности металлов: Mn, Co, Zn в системе «почва — растение» был рассчитан коэффициент биологического поглощения (КБП). В результате расчёта КБП марганца для деревьев Зауральной рощи установлено, что данный элемент относится к группе слабого накопления и среднего захвата (КБП составил от 0,08 до 0,11). Также установлено, что наибольший КБП у Betulapendula (0,11). Для травянистого растения Avena fatua КБП только 0,08.

В результате расчёта КБП кобальта для деревьев парка им. Кирова установлено, что данный элемент также относится к элементам слабого накопления и среднего захвата (КБП составил от 0,18 до 0,24). Также наибольший БП кобальта обнаружен для Betula pendula и Populus nigra, которые при дефиците кобальта в почве активно поглощают его и транспортируют в листья (КБП по 0,27).

Сравнительный анализ между районами показал достоверно больший КБП цинка растениями парка им. Кирова, но не выявил достоверного различия КБП кобальта и марганца древесными и травянистыми растениями относительно районов произрастания.

Таким образом, во всех случаях было установлено более высокое значение КБП металлов для деревьев, чем для травянистых растений, что свидетельствует о том, что миграционная способность металлов в системе «почва — растение» определяется не только количественным содержанием металла в почве, но и видом растений.

В таблице 2 представлены результаты определения активности каталазы и пероксидазы в растениях города Оренбурга. Результаты исследования активности каталазы и пероксидазы в растениях парка им. Кирова показали более высокую активность каталазы у Betula pendula и у Fraxinus excelsior, а наименьшую — у Ulmus pumula и травянистого растения Avena fatua.

Как следует из представленной таблицы, в Зауральной роще наиболее высокая активность каталазы отмечается у Betula pendula, наименьшая — у Populus nigra и травянистого растения Avena fatua.

Результаты исследования активности каталазы и пероксидазы в листьях растений сквера ПО «Стрела» на пр. Победы показали, что наиболее высокая активность каталазы отмечается у Betula pendula, наименьшая — у Fraхinus excelsior и травянистого растения Avena fatua.

Выявлено достоверно более низкое содержание антиоксидантых ферментов у всех растений относительно Betula pendula (кроме Fraхinus excelsior), исключением служит повышенная активность пе-роксидазы у Avenafatua. По активности пероксидазы видовой ряд растений совпадает с активностью данного фермента у деревьев парка им. Кирова и Зауральной рощи.

Проведённое нами исследование позволило сделать следующие выводы:

— установлен дефицит марганца и кобальта в растениях города Оренбурга. Цинк содержится в норме у растений Зауральной рощи и сквера на пр. Победы и в дефиците у растений парка им. Кирова;

— установлены видовые особенности в накоплении металлов по коэффициенту биологи -ческого поглощения. Так, видовой ряд растений

1. Содержание подвижных форм марганца в растениях трёх районов г. Оренбурга

Вид растений Парк им. Кирова Зауральная роща Сквер на пр. Победы

Populus nigra 16,3±0,01 15,8±0,01 19,7±0,01

Betula pendula 21,8±0,05* 22,2±0,05* 24,5±0,05*

Ulmus parvifolia 13,52±0,01 15,2±0,01 14,8±0,01

Avena fatua 14,2±0,01 14,9±0,01 14,9±0,01

Fraxinus excelsior 17,2±0,01 16,9±0,01 17,3±0,01

Примечание: значком * обозначена достоверная разница в содержании марганца в листьях деревьев относительно листьев берёзы по и критерию Вилкоксона — Манна — Уитни при значении иэмп>икр

2. Активность каталазы и пероксидазы в листьях растений

Примечание: * — обозначена достоверная разница активности каталазы и пероксидазы в древесных и травянистых растениях относительно листьев берёзы по U критерию Вилкоксона — Манна — Уитни при значении иэМп>Цф

по КБП марганца следующий: Betula pendula ^ Fraхinus excelsior ^ Populus nigra ^ Ulmus parvifolia ^ Avena fatua. По накоплению кобальта видовой ряд отличается только положением тополя, который находится на втором месте: Betula pendula ^ Populus nigra ^ Fraхinus excelsior ^ Ulmus parvifoM ^ Avena fatua. Имеются различия в видовом ряде растений по накоплению цинка: Betula pendula ^ Populus nigra ^ Avena fatua ^ Ulmus parvifolia ^ Fraхinus excelsior;

— установлено более высокое значение КБП металлов для деревьев, чем для травянистых рас-

тений, что свидетельствует о том, что миграционная способность металлов в системе «почва — растение» определяется не только количественным содержанием металла в почве, но и видом растений;

— при определении активности каталазы установлена достоверно более высокая активность у Betula pendula, наименьшая — у Fraхinus excelsior и травянистого растения Avena fatua.

Корреляционный анализ не показал зависимости между активностью антиоксидантных ферментов и содержанием металлов в почве и растениях, поскольку данные металлы являются эссенциальными и в существующих концентрациях не обладают прооксидантным эффектом.

Результаты могут быть использованы для организации экологического мониторинга почв и древесных растений в условиях техногенного загрязнения окружающей среды металлами и учтены при озеленении города Оренбурга.

Литература

1. Копылова Л.В. Накопления тяжёлых металлов в древесных растениях на урбанизированных территориях Восточного Забайкалья: автореф. дисс. ... канд. биол. наук. Улан-Удэ, 2012. 18 с.

2. Кузнецова Т.Ю. Влияние тяжёлых металлов на некоторые физиолого-биохимические показатели растений рада Betulae: автореф. дисс. ... канд. биол. наук. Петрозаводск, 2009. 18 с.

3. Кучеренко В.Д., Черняхов В.Б. Распространение микроэлементов в природных ландшафтах Оренбургской области // Химизация сельского хозяйства Оренбургской области: сб. науч. тр. Оренбург, 1984. С. 82-92.

4. Макарова Н.Н., Трубкин Д.В. Оценка состояния зелёных насаждений города Оренбурга // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2006. № 12. С. 213-216.

5. Науменко О.А., Неясова Ю.А., Лукашов В.А. Современные подходы к оценке количественного содержания тяжёлых металлов в биологических объектах, в районах с различной антропогенной нагрузкой // Вестник магистратуры. 2014. № 5-1 (32). С. 25-31.

6. Науменко О.А. Исследование механизма повреждающего действия избыточных концентраций кадмия на состояние антиоксидантных ферментов кресс-салата / О.А. Науменко, Е.В. Саблина, М.И. Кабышева, Е.А. Костенецкая // Вестник Оренбургского государственного университета. 2013. № 10. С. 205-207.

Объект исследования Активность каталазы,

Парк им. Кирова

Fraxinus excelsior Ulmus parvifolia Populus nigra Betula pendula Avena fatua 59,5±3,56 51±1,76 38,25±0,99 63,75±1,19* 37,9±2,05 1,11±0,26 0,96±0,01 0,98±0,01 1,08±1,19* 1,43±0,03

Зауральная роща

Fraxinus excelsior Ulmus parvifolia Populus nigra Betula pendula Avena fatua 52,9±0,26* 55,25±1,76 45,3±0,85 73,95±1,02* 37,2±1,52* 1,06±0,01 1,04±0,01 1,05±0,01 1,23±0,01* 1,53±0,04*

Сквер на пр. Победы

Fraxinus excelsior Ulmus parvifolia Populus nigra Betula pendula Avena fatua 44,5±0,75 49,6±1,07 54,9±1,2 81,3±0,89* 40,4±1,67* 1,14±0,02 1,08±0,04 1,04±0,03 1,15±0,07* 1,28±0,01*

Применение купажированных смесей культурных ягод и плодов, выращенных в Республике Башкортостан

И.И. Багаутдинов, к.с.-х.н, А.Н. Гусев, к.с.-х.н, С.Ю. Колобов, ст. преподаватель, ФГБОУ ВО Башкирский ГАУ

Ассортимент пищевой продукции весьма разнообразен, однако одной из важных задач, стоящих перед перерабатывающей отраслью АПК, является разработка новых видов изделий с целью совершенствования структуры ассортимента, экономии дефицитных видов сырья, снижения сахароёмкости, создания изделий детского, а также лечебно-профилактического назначения и с более длительным сроком хранения на основе использования плодово-ягодного сырья [1, 2].

Значение овощных и плодово-ягодных видов сырья, как продуктов питания и функциональных добавок, заключается в том, что они являются основными поставщиками витаминов, пектиновых веществ, клетчатки, минеральных элементов и органических кислот [3].

Добавки из плодово-ягодного сырья способствуют повышению биологической ценности изделий, снижению энергетической ценности, расширению ассортимента. Одновременно предприятия пищевой индустрии и общественного питания получают дополнительные сырьевые ресурсы, позволяющие экономить дорогостоящие виды сырья [4—6].