Фитотоксичность что это такое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИТОТОКСИЧНОСТИ ПОЧВ МЕТОДОМ БИОТЕСТИРОВАНИЯ
Применяемые в настоящее время методы химического, физического и санитарно-микробиологического анализа не могут дать полной оценки воздействия человека на окружающую среду. Данные методы отражают ситуацию непосредственного в период взятия проб, методы биологического тестирования позволяют обнаружить воздействия на объекты окружающей среды предшествующие времени анализа. Кроме того, биологические объекты реагируют на все виды загрязнителей независимо от их природы и дают общий интегральный показатель качества природной среды или некоторых её компонентов.
Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха и почвы являются нефте- и газоперерабатывающие заводы, авто- и железнодорожный транспорт. В черте городов в атмосферу выбрасываются токсиканты, концентрации которых зачастую превышают предельно допустимые – это оксиды азота и серы, сероводород, тяжёлые металлы, выбросы твердых частиц. Почва, как депонирующий фактор городской среды, отражает длительность и интенсивность воздействия загрязняющих веществ. Например, загрязнение почв нефтью, её фракциями, а также продуктами переработки нарушает стабильное функционирование экосистемы вследствие этого меняются физико-химические свойства почвы, активность основных ферментов, участвующих в биологических процессах.
Методы биотестирования дают возможность охарактеризовать степень воздействия изучаемого фактора на биоценозы и природные среды.
Цель исследования: определение фитотоксичности почв, отобранных с участков, подвергающихся различному уровню техногенного загрязнения.
Фитотоксичность – свойство почвы, обусловленное наличием загрязняющих веществ и токсинов, подавлять рост и развитие высших растений. Достоинствами метода определения фитотоксичности являются его простота, оперативность и достаточно хорошая воспроизводимость.
Таким образом, результаты эксперимента показывают, что растения могут повреждаться и гибнуть от загрязнителей в почве. В образцах почв всех взятых для анализа участков зафиксирована фитотоксичность, что свидетельствует о неблагоприятном состоянии почвенной среды города и прилежащих территорий. Следовательно, токсиканты, поступающие в воздух при выпадение осадков аккумулируются и, по-видимому, обладают длительным токсическим действием в отношении растений. В связи с этим, например, при выборе видов деревьев, кустарников и трав для озеленения городских территорий следует учитывать экологические требования, использовать растения, способные выдержать максимальные нагрузки, предусматривать проведение специальных работ по уходу за растениями. Необходимо четко определять порог устойчивости отдельных участков зеленых насаждений к различным видам антропогенных нагрузок.
Выражаем благодарность научному руководителю ст. преподавателю кафедры биологии Оренбургского государственного медицинского университета Т.В. Осинкиной за помощь в проведении данного исследования.
ФИТОТОКСИЧНОСТЬ
Смотреть что такое «ФИТОТОКСИЧНОСТЬ» в других словарях:
фитотоксичность — — [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN phytotoxicity [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] Тематики охрана окружающей среды EN phytotoxicity DE Phytotoxizität FR phytotoxicité … Справочник технического переводчика
ФИТОТОКСИЧНОСТЬ — англ.phytotoxicity нем.Phytotoxizität франц.phytotoxicité см. > … Фитопатологический словарь-справочник
ФИТОТОКСИЧНОСТЬ — (ФИТОЦИДНОСТЬ) опасность пестицида для определенного вида растений. Фитотоксичность зависит не только отданного вещества, но и от вида растения и его возраста … Пестициды и регуляторы роста растений
ФИТОТОКСИЧНОСТЬ ПОЧВЫ — свойство почвы, обусловленное наличием загрязняющих веществ и токсинов, подавлять рост и развитие высших растений. Экологический словарь, 2001 Фитотоксичность почвы свойство почвы, обусловленное наличием загрязняющих веществ и токсинов, подавлять … Экологический словарь
Фитотоксичность почвы — Способность почв оказывать угнетающее действие на растения, приводящее к нарушению физиологических процессов, ухудшению качества растительной продукции и снижению ее выхода Источник: ГОСТ 17.4.3.04 85: Охрана природы. Почвы. Общие требования к… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р ИСО 22030-2009: Качество почвы. Биологические методы. Хроническая фитотоксичность в отношении высших растений — Терминология ГОСТ Р ИСО 22030 2009: Качество почвы. Биологические методы. Хроническая фитотоксичность в отношении высших растений оригинал документа: 3.2 биомасса (biomass): Общая масса побегов, цветов и стручков. Примечания 1 Биомассу измеряют в … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
АНТИДОТЫ ДЛЯ РАСТЕНИЙ — (антагонисты гербицидов), ослабляют или полностью снимают фитотоксич. действие гербицидов на культурные растения. В кач ве антидотов (А.) применяют адсорбенты (напр., активный уголь, глины, солому, торф, в ва гумусовой природы) и нек рые синтетич … Химическая энциклопедия
биомасса — 4.1.2 биомасса (biomass): Биодеградируемая фракция продукции, отходов или остатков сельскохозяйственного производства (включая растениеводческое и животноводческое), лесного хозяйства и сопутствующих им производств, а также биодеградируемая… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
гормезис — 3.9 гормезис (hormesis): Улучшение прорастания семян, роста или выживаемости (или других ответных реакций) тест растений при малых концентрациях химических веществ или исследуемых почв в почвенных смесях, обладающих токсичностью при использовании … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
действующая концентрация (ДКХ) — 3.6 действующая концентрация (ДКХ) (effect concentration, ЕСХ): Концентрация (массовая доля) исследуемого химического соединения или процентное содержание (массовая доля) исследуемой почвы, при которой данная конечная точка ингибируется в х %… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Фитотоксичность что это такое
ГОСТ Р ИСО 22030-2009
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Биологические методы. Хроническая фитотоксичность в отношении высших растений
Soil quality. Biological methods. Chronic phytotoxicity for higher plants
Дата введения 2011-01-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Государственным научным учреждением «Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им.Д.Н.Прянишникова» (ГНУ «ВНИИА») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 25 «Качество почв и грунтов»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 1036-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 22030:2005* «Качество почвы. Биологические методы. Хроническая токсичность высших растений» (ISO 22030:2005 «Soil quality. Biological methods. Chronic toxicity in higher plants», IDT).
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (пункт 3.5).
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2019 г.
Введение
Настоящий стандарт описывает метод оценки качества почв различного происхождения, содержащих неизвестные загрязнения. После небольшой модификации метод может также применяться для измерения токсичности известных химических соединений в почве.
Оценка угнетения развития и хронической фитотоксичности основана на определении параметров прорастания, вегетационного роста и способности к размножению не менее двух видов растений.
Настоящий стандарт основан:
— на результатах исследования по теме «Разработка метода хронического биотестирования с использованием высших растений», финансированного Министерством образования и исследований Германии (Бонн) [1];
— на обсуждениях в рамках совместного проекта «Набор экотоксикологических тестов», являющегося частью объединенной исследовательской группы «Процессы биоремедиации почвы» [2].
Предупреждение. Загрязненные почвы могут содержать неизвестные смеси токсичных, мутагенных или иных вредных химических соединений или инфекционных микроорганизмов. Работа с пылью или парами химических веществ может приводить к риску профессиональных заболеваний. Более того, тест-растения могут поглощать химические вещества из почвы, поэтому следует принимать меры предосторожности при работе с ними.
1 Область применения
Настоящий стандарт описывает метод определения угнетения почвами роста и размножения высших растений в контролируемых условиях. Рекомендуется использование двух видов растений: быстрорастущая редька масличная (Brassica rapa CrGC syn. Rbr) и овес (Avena sativa). Продолжительность опытов должна быть достаточна для достижения конечных точек при определении способности тест-растений к размножению.
При использовании естественных почв, например, с загрязненных участков, или почв после ремедиации и сравнении развития тест-растений на этих почвах с референтными или стандартными контрольными почвами метод может использоваться для оценки качества почвы, особенно функционирования почвы как среды обитания растений.
В приложении А приведены изменения, позволяющие использовать хроническое биотестирование на тест-растениях для исследования степени токсичности химических веществ, внесенных в почву. Приготовив серию разбавлений исследуемого вещества в стандартных контрольных почвах, можно измерить конечные точки для оценки хронической фитоксичности химических веществ. Этот метод неприменим для летучих веществ, т.е. соединений, для которых константа Генри (Н) или коэффициент распределения в системе воздух-вода более единицы, или давление паров более 0,0133 Па при 25°C.
2 Нормативные ссылки
Заменен на ISO 11268-1:2012.
Заменен на ISO 11268-2:2012.
Заменен на ISO 11269-2:2012.
Заменен на ISO 15176:2019.
Заменен на ISO 15799:2019.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте используются следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 искусственно приготовленная почва (artificial soil): Смесь песка, каолинита, торфа и карбоната кальция.
3.2 биомасса (biomass): Общая масса побегов, цветов и стручков.
1 Биомассу измеряют в единицах массы сухого вещества на одно растение или, при необходимости, на весь вегетационный сосуд.
2 Тест-растения могут достигать различных стадий роста в течение периода тестирования и различаться по уровню влажности при уборке. Поэтому сухая масса тест-растений лучше представляет биомассу, произведенную в течение периода роста.
3.3 концентрация (concentration): Масса исследуемого вещества в определенном количестве почвы.
3.4 загрязняющее вещество (contaminant): Вещество, попавшее в почву в результате хозяйственной деятельности человека.
3.5 контрольная почва (control soil): Незагрязненный субстрат, используемый в качестве контроля и как среда при приготовлении серии разбавлений с исследуемыми почвами или химическими веществами для выращивания здоровых растений.
3.6 действующая концентрация (ДК ) (effect concentration, EC ): Концентрация (массовая доля) исследуемого химического соединения или процентное содержание (массовая доля) исследуемой почвы, при которой данная конечная точка ингибируется в % случаев по сравнению с контролем.
3.7 прорастание (emergence): Появление проростка из семени, заканчивающее латентный период.
3.8 функция среды обитания (habitat function): Способность почв или почвенных материалов служить средой обитания для микроорганизмов, растений, почвенных животных и их взаимодействий (биоценозов).
3.9 гормезис (hormesis): Улучшение прорастания семян, роста или выживаемости (или других ответных реакций) тест-растений при малых концентрациях химических веществ или исследуемых почв в почвенных смесях, обладающих токсичностью при использовании в больших количествах, по сравнению с контролем [3].
3.10 минимальная наблюдаемая действующая концентрация; МНДК (lowest observed effect concentration, LOEC): Наименьшая исследуемая концентрация (массовая доля) исследуемого вещества в почве, при которой наблюдается статистически значимое воздействие на данную конечную точку (
Фитотоксичность что это такое
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ, ПРЕДСТАВЛЯЮЩЕЙ ОПАСНОСТЬ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Наземные растения. Испытание на фитотоксичность
Testing of chemicals of environmental hazard. Terrestrial plant test: vegetative vigour test
Дата введения 2015-06-01
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский центр стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ» (ФГУП «ВНИЦСМВ»); Техническим комитетом по стандартизации ТК 339 «Безопасность сырья, материалов и веществ»на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 мая 2014 г. N 67-П)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 24 сентября 2014 г. N 1209-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 32627-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июня 2015 г.
5 Настоящий стандарт идентичен международному документу «ОЭСР, Тест N 227:2006 Наземные растения. Испытание на фитотоксичность» («OECD Test N 227:2006* Terrestrial Plant Test: Vegetative Vigour Test», IDT).
7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2019 г.
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»
1 Область применения
Настоящий стандарт предназначен для оценки воздействия исследуемого вещества на рост и развитие наземных растений при поверхностном нанесении. Тест, представленный в настоящем стандарте, не включает в себя исследование всех хронических последствий воздействия исследуемого вещества на наземные растения, а также воздействия на репродуктивную функцию (семяобразование, формирование цветков, созревание плодов). Тестирование может проводиться с любыми химическими веществами, в том числе биоцидами и средствами защиты растений (пестицидами) [1], [2].
2 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины с соответствующими определениями:
2.1 визуальная оценка (visual assessment): Описание видимых повреждений у группы растений на основании наблюдений за всхожестью, общим состоянием, дефектами, появлением хлороза или некроза и общим внешним видом по сравнению с контрольной группой.
2.2 всходы (emergence): Появление над поверхностью почвы колеоптиля или семядоли.
4 Информация об исследуемом веществе
5 Достоверность теста
Тест считается достоверным, если соблюдаются следующие критерии:
— минимальная всхожесть в тестируемой группе составляет 70%;
и в контрольной группе:
— не наблюдается видимых признаков фитотоксичности (например хлороза, некроза, увядания, деформации листьев и стеблей). Растения демонстрируют стандартные для данного вида вариации роста и морфологии;
— средняя выживаемость растений составляет не менее 90% в течение всего теста;
— условия тестирования для отдельных видов идентичны естественным условиям, и среда для выращивания растений содержит одинаковое количество почвенной основы, средств поддержки роста или субстрата, полученных из одного и того же источника.
6 Стандартные вещества
Тестирование стандартных веществ необходимо проводить регулярно для подтверждения правильности выполнения теста и отсутствия значительных изменений реакции отдельных тестовых растений и условий проведения теста с течением времени. Кроме того, исторические данные измерений биомассы или роста в контрольной группе могут быть использованы для оценки эффективности тестовой системы в конкретной лаборатории и служить для межлабораторного контроля качества выполнения теста.
7 Описание теста
7.1.1 Растения можно выращивать в контейнерах с использованием супесчаных, суглинистых или песчаных суглинистых почв, которые содержат до 1,5% органического углерода (около 3% органического материала). Также можно использовать синтетическую почвенную смесь, содержащую до 1,5% органического углерода. Не следует применять глинистые почвы, за исключением случаев, когда исследуемое вещество имеет высокое сродство к глинам.
Пробы почвы, отобранные в полевых условиях, необходимо просеивать до размера частиц 2 мм для гомогенизации и удаления крупных частиц. В отчете о проведении теста необходимо приводить характеристику подготовленной почвы, в том числе по типу и текстуре, содержанию органического углерода в %, pH и содержанию солей для оценки электрической проводимости. Почва должна быть классифицирована в соответствии со стандартной схемой классификации. Перед тестированием необходимо проводить пастеризацию или термическую обработку почвы для уменьшения воздействия почвенных патогенных микроорганизмов.
7.1.2 Использование природных почв может затруднить интерпретацию результатов и увеличить изменчивость за счет различных физико-химических свойств и микробных популяций. Данные параметры, в свою очередь, влияют на влагоудерживающую способность и связывающую способность почвы, аэрацию, а также содержание питательных веществ и микроэлементов. В дополнение к изменению физических факторов также изменяются химические свойства такие, как pH и окислительно-восстановительный потенциал, которые могут повлиять на биодоступность исследуемого вещества. Таким образом, использование искусственных субстратов более приемлемо.
7.1.3 Искусственные субстраты, как правило, не применяют для тестирования средств защиты растений (пестицидов), но их можно использовать для тестирования стандартных химических веществ или в случаях, когда необходимо минимизировать изменчивость природных почв и повысить сопоставимость результатов тестов. Субстрат должен состоять из инертных материалов, которые сводят к минимуму взаимодействие с исследуемым веществом и растворителем. Подходящими инертными материалами являются промытый кислотой кварцевый песок, минеральная вата и стеклянные шарики (от 0,35 до 0,85 мм в диаметре). Данные материалы минимально поглощают исследуемое вещество, таким образом, исследуемое вещество будет максимально доступным для растений через корневое поглощение. В качестве субстратов нельзя использовать вермикулит, перлит или другие поглощающие материалы. В субстрат необходимо добавлять питательные вещества для подкормки растений. Если возможно, то количество добавленного питательного вещества должно оцениваться с помощью химического анализа или визуального наблюдения за растениями контрольной группы.
8 Критерии для выбора тестовых видов растений
8.1 Растения, выбранные для тестирования, должны представлять широкий спектр видов, например с учетом их таксономического разнообразия в царстве растений, их распространенности, численности, специфических параметров жизненного цикла и региона естественного произрастания, для получения разнообразных откликов. При выборе тестового вида следует учитывать следующие характеристики:
— вид имеет стандартные семена, доступные из надежных источников и характеризующиеся последовательной, надежной и ровной всхожестью, а также равномерным ростом рассады;
— растения данного вида пригодны для тестирования в лаборатории, при тестировании данных растений могут быть получены надежные и воспроизводимые результаты в пределах и за пределами условий тестирования;
— чувствительность вида должна соответствовать реакции растений, наблюдаемой в естественных условиях при воздействии исследуемого вещества;
— растения данного вида должны использоваться в тестах на токсичность, например, в биологических исследованиях гербицидов, скрининге тяжелых металлов, исследованиях на содержание минеральных солей и аллелопатии;
— условия выращивания вида должны быть совместимы с условиями тестирования;
Два важных фактора при выращивании кукурузы: фитотоксичность гербицидов в смеси и контроль фузариоза
Польские ученые проверили фитотоксические эффекты смеси гербицидов и наличие возбудителей фузариоза в кукурузе разных сортов
В своей работе группа экспертов из Познанского университет естественных наук и Вроцлавского университет естественных наук рекомендуют с вниманием относится к баковым гербицидным смесям для защиты кукурузы от сорняков.
«Урожай кукурузы зависит от многих факторов. Количество и качество собранного кукурузы в 40% определяется агротехническими факторами, в 30% зависит от климатических условий и в 30% определяется правильным выбором сорта.
Применение гербицидов считается наиболее экономически эффективным методом борьбы с сорняками в развитых странах.
В настоящее время комбинированное использование агрохимикатов, в том числе гербицидов с регуляторами роста, становится все более частой практикой. Но отдельные сорта могут по-разному реагировать на различные гербициды, что доказано в многочисленных работах по реакции сортов на химические средства защиты растений», пишут ученые в своей статье, опубликованной на портале www.mdpi.com.
Также гербициды могут способствовать фитотоксическим эффектам в культуре, следовательно, необходимо изучить селективность этих препаратов по отношению к разным сортам, потому что внутривидовая генетическая особенность может способствовать различной реакции растений на вещества.
Повреждение растений гербицидами делает их более восприимчивыми к поражению различными болезнями. Так, синтетические ауксиновые гербициды (2,4-D и дикамба – системные гербициды для борьбы с двудольными сорняками) влияют на усиление регуляции ауксинов в растениях, что может привести к нарушению баланса естественных гормонов роста растений. Это вызывает ненормальное неконтролируемое деление клеток, неконтролируемый рост и повреждение хлоропласты, мембраны и сосудистой ткани.
Использование мепиквата хлорида (ингибитора синтеза гибберелиновой кислоты) повышает физическую прочность стеблей на изгиб, увеличивает плотность сухого вещества на см, диаметр стебля и накопление лигнина.
Процедура распыления хлористого мепиквата значительно влияет на высоту растений, индекс площади листьев, производство сухого вещества и урожайность кукурузы.
Тем не менее, исследования эффективности комбинированных СЗР и их фитотоксичность для сельскохозяйственных культур необходимы.
Целью исследования было оценить отдельные факторы, влияющие на здоровье растений кукурузы различных сортов и эффективность гербицидной борьбы с сорняками, встречающимися в этой культуре. Одновременно ученые проверили видовой состав возбудителей рода Fusarium, выделенных из семян обсуждаемой культуры, так как патогены рода Fusarium поражают многие виды растений по всему миру, в том числе кукурузу, способствуя снижению количества и качества урожая за счет загрязнения микотоксинами.
Гербицидная селективность (по мезотриону, 2,4-D и бромоксинилу) для различных сортов кукурузы оценивалась в тепличных экспериментах.
Эффективность гербицидов (МСРА, 2,4-Д + дикамба) и смесь гербицида МСРА с мепикват хлоридом была испытана на мари белой (Chenopodium album L.) и самосеве озимого рапс (Brassica napus L.).
«Информация, содержащаяся в работах других ученых, указывает на то, что использование мезотриона может способствовать возникновению фитотоксичности на плантациях кукурузы, что, однако, не имеет выраженного негативного влияние на урожайность, поскольку эффект преходящий.
В проведенном эксперименте мезотрион способствовал наибольшему ущербу на растениях, принадлежащим к сортам Kardona, SY Multitop и Laureen.
Кукурузные растения также показали признаки фитотоксичности после применения гербицидов, принадлежащих к группа синтетических ауксинов и бромоксинила. Для 2,4-D наблюдались повреждения, такие как скручивание листьев, изгиб ствола и хрупкость. Для бромоксинила – изменение цвета листьев на желтые и коричневый.
Гербициды из группы регуляторов роста фитотоксического эффекта не вызвали.
Не было обнаружено связи между генетической дистанцией сортов кукурузы и их чувствительность к применяемым гербицидам. Тем не менее, тестирование на селективность к гербицидам важно для отдельных сортов культуры важно с учетом возможности гербицидного повреждения.
Гербициды, содержащие дикамбу и 2,4-Д, успешно уничтожили различные виды сорняков, в том числе марь белую и падалицу рапса. Добавление мепиквата хлорида не повлияло на эффективность выбранного гербицида. Это важно с точки зрения резервуарных смесей, используемых в сельскохозяйственной практике в средствах защиты растений.
Вид F. verticillioides был обнаружен в большинстве протестированных изолятов как один из самых распространенных на кукурузных полях в мире. Вообщем, такой видовой состав патогенов рода Fusarium описывается и другими учеными.