1.3 Өсімдіктер мүшесіне ауыр металдардың таралуы және жинақталу ерекшеліктері

Көптеген зерттеуші ғалымдардың зерттеу жұмыстарында көрсетілгендей ауыр металдардың ең жоғары концентрациясы тамырда орналасады. Ауыр металдардың сабақта және жапырақта жинақталу мөлшері тамырмен салыстырғанда төмен, ал ұрықтар мен дәннің құрамында ауыр металдар мөлшері өте аз болады. Ауыр металдар концентрациясының өсімдіктің жер үсті бөлімдеріндегі мөлшерінің аз болуы, ауыр металдардың иондарының тамырда «ұсталып қалу эффектісімен» белгіленеді[32]. Себебі, ауыр металл гипер тұрақты түрлерде тұрақсыз түрлермен салыстырғанда ол өте жоғары болады. Топырақтағы және өсімдік мүшелеріндегі ауыр металдар мөлшерін салыстырғанда өсімдіктерде топырақтағы концентрациясымен байланысты дара жарнақты өсімдіктер үшін келесі көрсетілген ретпен орналасатындығы белгілі болды: Cd>Zn>Cu>Pb>Cr. Осылай орналасуы ауыр металдар топырақтағы жылжымалылығына тәуелді. Ал қос жарнақты өсімдіктер үшін бұл шарт барлығында орындала бермейді [33].

Топырақ ерітіндісінің құрамында ауыр металдардың концентрациясы металдардың өсімдік арқылы сіңіруінің басты факторлардың бірі. Мембрана арқылы ауыр металдар иондарының тасымалдануы әртүрлі элементтердің химиялық қасиеттеріне және биологиялық маңыздылығына тәуелді әртүрлі жолдармен жүруі мүмкін. Өсімдік клеткасына енген ауыр металдардың өсімдік мүшелерінде жинақталуы өсімдіктің және ауыр металдардың түріне тәуелді болады. Ауыр металдар клетка аралық кеңістікте, диктиосомаларда, эндоплазмалық ретикулумде, ядроның қабығында да табылған. Олар биомолекулалармен байланысқан күйде болады. Кадмий клетканың ішінде көп мөлшерде жиналады, ол лизасомаларға ұқсас гранулалармен байланысады. Кадмийге қарсы жауап реакциясы ретінде өсімдік клеткасында төмен молекулалы метал-байланыстырушы цистеинге бай белоктар-металлотионеиндер мен фитохелатиндер түзіледі. Тамырдың кадмийге қорғаныс функциясы мырышпен салыстырғанда күштірек [34].

Маш

Маш (Vigna radiata)-бұршақ тұқымдасына жататын белокты дақыл.Шыққан жері Индия.

Сипаттамасы тропиктік және субтропиктік өңірлерде өсетін түрі кең таралған.Маш жылу сүйгіш өсімдік.Оның дәнінде белок 17-23%,крахмал 50-60% болады.Сол себепті маш жұғымды әрі дәмді тағам,белогы адам организміне оңай (90%) тез қорытылып,ағзаға жақсы сіңеді.Басқа да бұршақ тұқымдас өсімдіктер сияқты маш топырақ құрамындағы азот қорын молайтатын болғандықтан көптеген дақылдарға,әсіресе күздік бидайға алғы дақыл болып саналады.Ақуызбен қатар дәнді бұршақ дақылдардың дәнінде майлар мен А,Н,Д,Е,С тобындағы витаминдері бар.

Бұршақ дәнділердің сабақтарының өсу түрлеріне қарай әр түрлі болады.

Малазықтық бұршақ бөрі бұршақ-сабақтарының биіктігі 30-60(100)см аралығында жапырақтары күрделі,үш құлақты,гүлдері ұсақ,жемістері-бұршақ.Тік өсетіндіктен тықты келеді,сондықтан олар піскен кезде жатып қалмайды.

Асбұршақ,үрмебұршақ,жасымық-сабақтары төселмелі,биіктіктері 25-100см аралығында жапырақтары қос қауырсын пішіндес,оның түбінде 2 жапырақ серігі бар,гүлшоғырлары ақ не жалған шатырша, жемістері-бұршақ.Шырмалып өсетіндіктен оларды жинау қиынға түседі.Бұршақты дақылдардың белсенді өсетін уақыты-бүрлену,гүлдену кезеңі.Олардың көпшілігі жатып қалуға бейім келеді,піскен кезде шанақ қабы ашылып, дәні шашылып қалады, дер кезінде жинап алмаса,егіннің өнімі төмендейді.

Бұршақ дақылдарының дәні майлар мен әр түрлі витаминдерге бай.Осындай қасиеттерінің арқасында бұршақты дақылдар- олардың дәнінде, сабағында жапырағында жеткілікті мөлшерде ақуыз және мал азықтық өлшем бар.Олардың құрғақ шөбінде 8-ден 15 пайызға дейін ақуыз болады.

Зерттеу жұмысының мақсаты: Еліміздегі ауыр металдармен ластанған аймақтарды қалпына келтіруде фиторемедиация технологиясын іске асыру жолдарын жасау.

Жұмыстың мақсатына жету үшін алға қойылған міндеттер:

-Зертханалық жағдайда ауыр металдардың Қант құмайы өсімдігі Боротала сортының дәнінің өнуіне әсерін зерттеу;

-Зертханалық жағдайда ауыр металдардың Қант құмайы өсімдігі Боротала сортының дәнінің өсуіне әсерін зерттеу;

-Зертханалық жағдайда ауыр металдардың Қант құмайы өсімдігінің биомасса жинақтауына әсерін зерттеу;

-зертханалық жағдайда ауыр металдардың Қант құмайы өсімдігінің фотосинтездік пигментеріне әсерін анықтау

Дипломдық жұмыстың ғылыми жаңалығы:

1. Қант құмайының Боротала сортына ауыр металдардың улы әсері зертханалық жағдайда алғаш рет зерттелді.

2. Ауыр металдардың улы әсерінің көріністері дәннің өнуі, өсімдіктің өсуі, құрғақ биомасса жинақтауы секілді биопараметрлік көрсеткіштермен көрсетілді.

3. Алғаш рет ауыр металдардың улы әсері өсімдіктің фотосинтездік пигменттердің түзілуімен тығыз қатынаста болатындығы болжанды. Ауыр металдардың өнуге, өсуге, Х_А –ға, Х_в –ға және каратиноидтарға улы әсерінің қатары жасалды.

Жұмыстың практикалық маңызы. Ауыр металдармен техногенді ластанған аймақтарды әрі арзан, әрі тиімді жолмен қалпына келтірудің ғылыми негіздемесін жасау. Фиторемедиация технологиясын жүзеге асырудың алғы шарттарын қалыптастыру.