Phytotoxicity of chromium and nickel in early stage of ontogenetic development of corn

Abstract

Проаналізовано дані про фітотоксичність сумісної дії іонів хрому та нікелю на гібриди кукурудзи Премія 190 МВ і Євро 401 СВ в лабораторних вегетаційних дослідах. Рослини вирощували 6 діб у вегетаційних посудинах за температури 26-27°С на стандартному поживному середовищі Хогланда-Снайдерс, при освітленні 15000 люкс впродовж 16 годин на добу, за аерації поживного середовища. Потім до вегетаційних посудин вносили сполуки хрому і нікелю. Вплив комбінованої дії водних розчинів сульфатів хрому (ІІІ) і нікелю (ІІ) вивчали в наступних варіантах досліду: контроль (дистильована вода); 1ГДКNi 2+ +1ГДКСr 3+ ; 10ГДКNi 2+ +1ГДКСr 3+ ; 1ГДКNi 2+ +10ГДКСr 3+ ; 10ГДКNi 2+ +10ГДКСr 3+ (ГДКгранично допустима концентрація елементу в ґрунті). У дослідах вважали, що ГДК Сr 6 мг/л і ГДК Ni 4 мг/л. Через 24 і 72 годин після внесення розчинів хрому і нікелю вимірювали довжину головного кореня і висоту надземної частини та їх масу, розраховували значення кореневого індексу. Інгібуючий ефект іонів хрому та нікелю на ріст рослин Премія 190 МВ був до 1,4 раза менший, ніж у гібрида Євро 401 СВ. При 72 годинах вирощування рослин за мінімальної концентрації хрому на тлі максимальної нікелю гальмування росту головного кореня рослин гібрида Премія 190 МВ становило 27%, тоді як за максимальної концентрації хрому на тлі мінімального вмісту нікелю -19,4%. Для гібрида Євро 401 СВ встановлено більший ефект гальмування росту кореня: у варіанті з максимальним вмістом нікелю на тлі мінімального хромуна 54,6%, а за максимального вмісту хромуна 40%. Поряд з цим встановлено, що іони хрому і нікелю в мінімальних концентраціях стимулювали ріст головного кореня у гібрида Премія 190 МВ на 16-17 %, тоді як у Євро 401 СВпригнічували на 33%. Загалом аналогічна закономірність спостерігалась і при продукуванні маси кореневої системи. Найбільш істотно цей ефект проявлявся у гібрида Євро 401 СВ. Зменшення маси сирої та сухої речовини рослин цього гібрида за максимального вмісту нікелю становило 50 і 28%, тоді як за максимального вмісту хрому -40 і 20% відповідно. Отримані результати свідчать як про більший негативній ефект іонів хрому на рослини кукурудзи, так і про меншу металотолерантність проростків гібрида Євро 401 СВ в порівнянні з гібридом Премія 190 МВ до сумісної дії хрому і нікелю. Отримані результати дозволяють констатувати, що у рослин кукурудзи на початкових етапах їх онтогенетичного розвитку спостерігається більший до 15% негативний вплив іонів нікелю, ніж хрому, на приріст коренів та надземної частини, утворення сирої та сухої маси. Іони хрому і нікелю за їх сумісного внесення проявляють більший фітотоксичний ефект на розвиток кореневої системі, ніж надземної частини рослин. Встановлене, скоріш за все, пояснюється функціонуванням анатомічних та фізіолого-біохімічних бар'єрних механізмів в системі «корінь-листок» щодо надлишкової транслокації іонів металів, які спричинюють інгібуючі ефекти. КлючовіThe data on phytotoxicity of the combined action of chromium and nickel ions on maize hybrids Premiya 190 MV and Euro 401 SV in laboratory vegetation experimen...