Накопичення важких металів у зерні ячменю ярого (Hordeum sativum) залежно від сортових особливостей і тривалості зберігання
DOI:
https://doi.org/10.47414/np.29.2021.244425Ключові слова:
вміст металів, нетривале зберігання, хімічні елементи, сорти, ярий ячміньАнотація
Мета. Виявити вміст важких металів у зерні сортів ячменю ярого різного напряму використання залежно від тривалості його зберігання.
Методи. Упродовж 2018–2020 рр. досліджували 11 сортів ячменю ярого, із них зернові: ‘Сталкер’, ‘Водограй’, ‘Взірець’, ‘Аграрій’, ‘Щедрик’; універсальні: ‘Еней’; пивоварні: ‘Козак’, ‘Докучаєвський 15’, ‘Етикет’, ‘Геліос’, ‘Святогор’. Уміст хімічних елементів у зерні (кадмій, свинець, ртуть, арсен, мідь, цинк) визначали в динаміці: відразу після збирання врожаю, а також через 7, 14, 21 та 28 діб.
Результати. Експериментально встановлено, що у сортів ярого ячменю вміст Pb варіював відразу після обмолоту і через 7 діб від 1,12 і до 1,01 мг/кг. Зменшення досліджуваного елементу через 14 діб відмічено в усіх сортів. Зокрема, вміст свинцю був у межах: сорт ‘Щедрик’ – 1,03 мг/кг, ‘Сталкер’ – 1,01 мг/кг, ‘Взірець’ – 1,00 мг/кг, найнижчим у сорту ‘Водограй’ – 0,78 мг/кг, а найвищим у сорту ‘Аграрій’ – 1,12 мг/кг. Дослідженнями встановлено, що найчутливішим до кадмію (Cd) у зернових сортів ячменю ярого був сорт ‘Взірець’ із показником 0,09 мг/кг відразу після обмолоту і через 7 діб зберігання, а на 14, 21 і 28 добу цей показник становив 0,08 мг/кг. Визначення вмісту кадмію у зерні пивоварного ячменю вказує, що відразу після обмолоту і через 7 діб у сорту ‘Святогор’ вміст становив – 0,08 мг/кг, а в усіх інших сортів – 0,09 мг/кг. На 14 добу накопичення незмінним було у сортів ‘Докучаєвський 15’, ‘Етикет’, ‘Геліос’, ‘Святогор’, неістотне зменшення у сорту ‘Козак’ – 0,07 мг/кг. Зберігання упродовж 21 і 28 діб вказує, що у сортів ‘Святогор’ і ‘Козак’ вміст кадмію становив 0,07 мг/кг, усі інші мали показник 0,08 мг/кг.
Висновки. Найнижчий вміст кадмію визначено у сорту ‘Щедрик’, який відразу після обмолоту і через 7 діб зберігання становив 0,05 мг/кг, а на 14 і 21 та 28 добу зменшився до 0,03 мг/кг. Одразу після обмолоту і через 7 діб вміст ртуті у сортів варіював від 0,07 до 0,03 мг/кг. Через 14, 21 і 28діб встановлено таку закономірність у сортів: ‘Водограй’ – 0,06 мг/кг, ‘Сталкер’ і ‘Взірець’ – 0,05 мг/кг, ‘Аграрій’ – 0,04 мг/кг, ‘Щедрик’ – 0,3 мг/кг. Щодо залежності від сортових особливостей та тривалості зберігання, то найвищий вміст цинку встановлено у сорту ‘Аграрій’ – 14,05 мг/кг, а найнижчий у ‘Щедрик’ – 12,55 мг/кг. Дослідження сорту ‘Еней’ ярого ячменю універсального значення дозволяє відзначити, що накопичення важких металів залежно від тривалості зберігання істотно не відрізнялось від зернових форм.
Посилання
Herasymchuk, L. O. (September 2011). Influence of mono- and polymetallic pollution on phytotoxicity of sod-podzolic soil for members of the Fabaceae and Brassicaceae families. In Zbirnyk naukovykh statei III Vseukrainskoho zizdu ekolohiv z mizhnarodnoiu uchastiu [Collection of scientific articles of the III All-Ukrainian Congress of Ecologists with international participation] (pp. 92–98). Vinnytsia: N. p. [in Ukrainian]
Skopetska, O. V., Kosyk, O. I., & Musiienko, M. M. (2004). Comprehensive ecological and physiological analysis of lead migration and accumulation in agroecosystems. Fiziologiya i biokhimiya kul’turnykh rasteniy [Physiology and Biochemistry of Cultivated Plants], 36(1), 27–33. [in Ukrainian]
Szatanic-Kloc, A. (2004). Wpływ pH i stężenia wybranych metali ciężkich w glebie na ich zawartość w roślinach [Effect of pH and selected heavy metals in soil on their content in plants]. Acta Agrophisica, 4(1), 177–183. [in Polish]
Razanov, S. F. (2012). Reduction of heavy metals in plants and living organisms. Zbìrnik naukovih pracʹ Vìnnicʹkogo nacìonalʹnogo agrarnogo unìversitetu. Serìâ: Sìlʹsʹkogospodarsʹkì nauki [Proceedings of VNAU. Series of Agricultural Science], 75–79. [in Ukrainian]
Herasymchuk, L. O. (2010). Influence of mono- and polymetallic pollution on phytotoxicity of sod-podzolic soil. Vìsnik Harkìvsʹkogo nacìonalʹnogo agrarnogo unìversitetu ìmenì V. V. Dokučaêva. Serìâ G̀runtoznavstvo, agrohìmìa, zemlerobstvo, lìsove gospodarstvo, ekologìa g̀̀runtìv [The Bulletin of Kharkiv National Agrarian University. Series: Soil Science, Agrochemistry, Agriculture, Forestry, Soil Ecology], 1, 188–194. [in Ukrainian]
Yakovyshyna, T. F. (2016). Comparative analysis of approaches to ecological assessment of polyelement contamination soil of urban ecosystem by heavy metals. Visnyk Prydniprovskoho derzhavnoi akadademii budivnytstva ta arkhitektury [Bulletin of Prydniprovs’ka State Academy of Civil Engineering and Architecture], 6, 25–31. [in Ukrainian]
Yakovyshyna, T. F. (2008). An ecological estimation of the reaction-response of the winter crops to the soil contamination by the heavy metals. Visnyk DAU, 2(1), 122–131. [in Ukrainian]
Huralchuk, Zh. Z. (2006). Fitotoksychnist vazhkykh metaliv ta stiikist roslyn do yikh dii [Phytotoxicity of heavy metals and plant resistance to their action]. Kyiv: Lohos. [in Ukrainian]
Kachmar, N. V., Mazurak, O. T., & Zhylishchych, Yu. V. (2016). Features of lead absorption by plants of spring barley. Naukovyi visnyk LNU veterynarnoi medytsyny ta biotekhnolohii. Seriia: Silskohospodarski nauky [Scientific Messenger of LNU of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Agricultural Sciences], 18(1), 48–52. [in Ukrainian]
Alcántara, E., Ginhas, A. M., Ojeda, M. A., Benítez, M. J., & Benlloch, M. (2001). Metal accumulation by different plant species grown in contaminated media. In Horst W. J. et al. (Eds.), Plant Nutrition. Developments in Plant and Soil Sciences (Vol. 92, pp. 460–461). Dordrecht: Springer. doi: 10.1007/0-306-47624-X
Tkachuk, O. P., Yakovets, L. A., & Vatamaniuk, O. V. (2018). Intensity of reduction of concentration of nitrates in cereal crops grains depending on the period of storage. Zbalansovane prirodokoristuvannâ [Balanced Nature Using], 1, 173–175. [in Ukrainian]
Sichniak, O. L., & Lukianova, O. Ye. (June 2019). Genotoxic effects of lead on barley. In Henetyka i selektsiia v suchasnomu ahrokompleksi: mater. Vseukr. nauk.-prakt. konf. [Genetics and selection in the modern agricultural complex: materials of the All-Ukrainian scientific-practical conference] (pp. 108–111). Uman: N. p. [in Ukrainian]
Viniukov, O. O., Konovalenko, L. I., Bondareva, O. B., & Vasylenko, T. F. (2017). Varietal features of heavy metals accumulation by cereal crops in the industrial region. Vìsnik Centru naukovogo zabezpečennâ APV Harkìvsʹkoï oblastì [Bulletin of the Center for Science Provision of Agribusiness in the Kharkiv region], 23, 161–169. [in Ukrainian]
Razanov, S. F., & Tkachuk, O. P. (2017). Intensive chemistry of earth – as a precondition for the pollution of grain production by high-speed metals. Tekhnolohiia vyrobnytstva i pererobky produktsii tvarynnytstva [Animal Husbandry Products Production and Processing], 1, 66–71. [in Ukrainian]
Mazur, V. A., Tkachuk, O. P., & Yakovets, L. A. (2019). The period of storage of grain – as a factor in improving its environmental safety. In O. O. Horb, T. O. Chaika, & I. O. Yasnolob (Eds.), Pryrodno-resursnyi ta enerhetychnyi potentsialy: napriamy zberezhennia, vidnovlennia ta ratsionalnoho vykorystannia [Natural resource and energy potentials: directions of preservation, restoration and rational use] (pp. 172–179). Poltava: Astraia. [in Ukrainian]
Szatanik-Kloc, A., Sokłowska, Z., & Hrebelna, N. (2007). Effect of PB-stress of selected physicochemical surface properties of barley (Hordeum vulgare L.). International Agrophysics, 21(4), 399–408.
Andreiko, L. V., & Lozovytska, T. M. (May 2007). Phytotoxic properties of lead and cadmium in the system “soil-plant” in the conditions of artificial contamination of the soil with these metals. In Ekolohichni problemy silskohospodarskoho vyrobnytstva: materialy nauk.-prakt. konf. molodykh uchenykh [Ecological problems of agricultural production: materials of scientific practice conference young scientists] (pp. 23–25). Kyiv: Institute of Agroecology of UAAS. [in Ukrainian]
Zhemela, H. P., & Barat, Yu. M. (2008). The content of heavy metals in the soil and grain of spring barley depending on the application of mineral fertilizers. Vìsnik Poltavsʹkoï deržavnoï agrarnoï akademìï [Bulletin of Poltava State Agrarian Academy], 4, 36–38. [in Ukrainian]
Piper, C. S. (2017). Soil and plant analysis. Jodhpur, Rajasthan: Scientific Publishers.
Makarenko, N. A., & Makarenko, V. V. (Eds.). (2008). Ekolohichna ekspertyza tekhnolohii vyroshchuvannia silskohospodarskykh kultur [Ecological examination of technologies for growing crops]. Kyiv: N. p. [in Ukrainian]
Metodicheskie ukazaniya po opredeleniyu tyazhelykh metallov v pochvakh sel'skokhozyaytvennykh ugodiy i produktsii rastenievodstva [Guidelines for the determination of heavy metals in agricultural soils and crop products]. (1992). Moscow: TsINAO. [in Russian]
Produkty kharchovi. Vyznachennia vmistu svyntsiu, kadmiiu, tsynku, midi, zaliza ta khromu metodom atomnoabsorbtsiinoi spektrometrii (AAS) pislia sukhoho ozolennia: DSTU EN 14082:2019 [Foodstuffs – Determination of trace elements – Determination of lead, cadmium, zinc, copper, iron and chromium by atomic absorption spectrometry (AAS) after dry ashing: State standard of Ukraine EN 14082:2019]. (2019). Kyiv: N. p. [in Ukrainian]
Zerno, zernobobovi ta produkty yikh pereroblennia. Vyznachennia vmistu kadmiiu, svyntsiu ta myshiaku metodom atomno-absorbtsiinoi spektrofotometrii z elektrotermichnoiu atomizatsiieiu: DSTU 7453:2013 [Cereals, leguminous and processed products. Method for determination cadmium, lead and arsenic by atomic absorption spectrophotometry with electrotermic atomization: State standard of Ukraine 7453:2013]. (2014). Kyiv: N. p. [in Ukrainian]
