ОПІРНІСТЬ КОРОТКОСТЕБЛОВОГО ЖИТА ОЗИМОГО  ЩОДО НАКОПИЧЕННЯ РАДІОНУКЛІДІВ У ЗЕРНІ

N. Simonenko; V. Skoryk

doi:10.31654/2786-8478-2023-BN-2-37-46

N. Simonenko науковий співробітник, Національний Науковий Центр Інститут землеробства Національної академії аграрних наук України https://orcid.org/0000-0001-9327-5828
V. Skoryk викладач кафедри загального землеробства, Уманський національний аграрний університет https://orcid.org/0009-0008-8715-8826

DOI: https://doi.org/10.31654/2786-8478-2023-BN-2-37-46

Ключові слова: короткостеблове жито озиме, накопичення радіонуклідів у зерні, стронцій, цезій

Анотація

Перспективним напрямком селекції жита озимого в Україні є створення сортів толерантних щодо накопичення екотоксикантів, важких металів, радіонуклідів особливо у забруднених від військових дій чи техногенного впливу місцях. Ці властивості сортів жита повинні поєднуватись із короткостебловістю, високою стійкістю рослин до вилягання, крупним зерном високої якості цільового використання для хлібопечення, кормовиробництва, глибокої переробки, що дозволить отримувати екологічно безпечну житню сировину. Метою роботи було вивчити сортові особливості короткостеблового жита озимого різних морфотипів щодо рівня накопичення екотоксикантів, а також вивчити вплив погодних умов вирощування на здатність зразків акумулювати радіонукліди, намітити шляхи використання потенціалу зразків із стабільно низьким накопиченням радіонуклідів у селекційних програмах. Визначення вмісту 137Cs і 90Sr у зерні короткостеблового жита озимого з альтернативними ознаками здійснювали гамма-радіометричним методом. Вихідний матеріал – 5 сортів і 25 популяцій жита озимого з альтернативними ознаками, які є носіями домінантної короткостебловості (ген Hl), резистентності до бурої і листової іржі (ген Rd), борошнистої роси (гени Er), стеблової іржі (ген Sr), рецесивної крупнозерності (гени lg і tg). Жито озиме не є активним аккумулятором радіонуклідів навіть у забруднених зонах, діапазон вмісту їх варіює в межах нижче ГДК: за цезієм 3,3 – 13,9 Бк/кг, за стронцієм 6,4 – 22,3 Бк/кг. Щодо вмісту 90Sr розподіл зразків за групами накопичення близький до нормального, тоді, як за 137Cs крива розподілу здвинута в бік зразків з низьким накопиченням. В якості вихідного матеріалу для селекції на стабільно низький сумарний вміст радіонуклідів – це зразки № 8 (Альдана), 20, 23 (Ласкаве). Вихідним матеріалом для селекції на стабільно низьке накопичення радіонуклідів із низьким варіюванням ознаки є зразки № 8, 20, 23. Ці зразки доцільні для включення їх в асортимент зразків при вирощуванні жита у зонах техногенного забруднення, а також зразки № 12 (Оріана), 16, 24, Алатир. Зразки № 2 і 7 (іноземний гібрид і Єліка) можна використовувати у селекційних програмах, як стандарти, що характеризуються найбільш високим рівнем вмісту 137Cs і 90Sr.

Посилання

References
1. (2007). Vedennia silskohospodarskoho vyrobnytstva na terytoriiakh, zabrudnenykh vnaslidok Chornobylskoi katastrofy, u viddalenyi period [Agricultural production in the territories contaminated by the Chernobyl disaster in the remote period]. B.S. Pristera (Ed.). Kiyv: ATiKA [in Ukrainian].
2. Zhyto povertaietsia [Rye is coming back]. URL: https://u.to/vy7YHA (data zvernennia: 20.01.2023) [in Ukrainian].
3. Levchuk S. (2016). Dovidnyk po osnovnykh metodakh vyznachennia aktyvnosti radionuklidiv [Handbook on the main methods of determining the activity of radionuclides]. Kiyv [in Ukrainian].
4. Lutsyshyn, O.H., Shandra, O.V. & Palapa, N.V. (2008). Vplyv tekhnohennoho zabrudnennia na funktsionalnyi stan zelenykh zon Kyivskoho mehapolisu [The impact of man made pollution on the functional state of green areas of the Kyiv metropolis]. Zakhyst dovkillia vid antropohennoho navantazhennia – Protection of the environment from anthropogenic load. Issue 17. P. 76–87. Kyiv [in Ukrainian].
5. (2014). Matematychni modeli ta eksperymentalni dani pro poshyrennia radionuklidiv u hruntakh [Mathematical models and experimental data on the spread of radionuclides in soils]. V.Ye. Honcharuk, H.T. Liantse, Ye.Ya. Chaplia & O.Yu. Chernukha (Ed.). (Ya.Y. Burak (Eds.)). Lviv: Rastr-7 [in Ukrainian].
6. (1992). Metodychnyi posibnyk z orhanizatsii provedennia naukovo-doslidnykh robit v haluzi silskohospodarskoi radiolohii [Methodical manual for the organization of research works in the field of agricultural radiology]. Kiyv [in Ukrainian].
7. Perepelytsia, O.P. (1997). Vlastyvosti ta ekolohichnyi vplyv khimichnykh elementiv. [Properties and environmental impact of chemical elements]. (V.V. Skopenka (Eds.)). Kiyv: Venturi IBSN5-09-002946-6 [in Ukrainian].
8. (2015). Radiatsiino-ekolohichni aspekty vykorystannia zabrudnenykh zemel u viddale nyi period pislia avarii na Chornobylskii AES [Radiation and ecological aspects of the use of contaminated land in the remote period after the accident at the Chernobyl NPP]. O.I. Dutov, V.P. Landin, A.O. Melnychuk, O.I. Hrynyk (Ed.). Ahroekolohich. zhurn. – Agroecology. magazine. No 1. P. 115–120 [in Ukrainian].
9. Symonenko, N.V. (2022). Vmist bilka u zerni sortiv zhyta ozymoho (Secale cereale L.) i yoho uspadkuvannia hibrydamy [Protein content in grains of winter rye varieties (Secale cereale L.) and its inheritance by hybrids.]. Colloquium journal. No 4 (127). P. 31–35 [in Ukrainian].
10. Skoryk Vikt. V. (2010). Henetychna kharakterystyka donora dominantnoi korotkoste blosti i krupnosti zerna zhyta ozymoho (Secale cereale L.) [Genetic characteristics of the donor of dominant shortness and grain size of winter rye (Secale cereale L.)]. Sortovyvchennia ta okhorona prav na sorty roslyn. № 1. P. 5–12. [in Ukrainian].
11. Chumachenko, S.M. & Yakovliev, Ye.O. (2017). Ekoloho-tekhnohenni zahrozy dlia vidnovlennia Donbasu na zasadakh zbalansovanoho rozvytku [Ecological and man-made threats to the restoration of Donbas on the basis of balanced development]. Sloviansk [in Ukrainian].
12. Baraquoni, N.A., Qouta, S.R., VЁanskЁa, M., Diab, S.Y., PunamЁaki, R.L., Manduca, P. (2020). It takes time to unravel the ecology of war in Gaza, Palestine: longterm changes in maternal, newborn and toddlers’ heavy metal loads, and infant and toddler developmental milestones in the aftermath of the 2014 military attacks. Int. J. Environ. Res. Publ. Health. 17 (18), 6698. URL: https://doi.org/10.3390/ijerph17186698 [in English].
13. Dimitrios Kalderis, Albert L. Juhasz, Raj Boopathy, and Steve Comfort (2011). Soils contaminated with explosives: Environmental fate and evaluation of state-ofthe- art remediation processes (IUPAC Technical Report) Pure Appl. Chem. Vol. 83. No 7. P. 1407–1484. DOI:10.1351/PAC-REP-10-01-05 [in English].
14. (2016). Distribution of natural and artificial radionuclides in chernozem soil/crop system from stationary experiments. B. Nataša Sarap, M. Milica Rajačić, G. Ivica Đalović at al. Environmental Science and Pollution Research. Vol. 23. Issue 17. Р. 17761–17773 [in English]
15. Manduca, P., Al Baraquni, N. & Parodi, S. (2020). Long term risks to neonatal health from exposure to war-9 Years long survey of reproductive health and contamination by weapon delivered heavy metals in Gaza, Palestine. Int. J. Environ. Res. Publ. Health 17 (7), 2538. URL: https://doi.org/10.3390/ijerph17072538 [in English].
16. Rehman, K., Fatima, F., Waheed, I. & Akash M.S.H. (2018). Prevalence of exposure of heavy metals and their impact on health consequences. J. Cell. Biochem. 119 (1), 157–184. URL: https://doi.org/10.1002/jcb.26234 [in English].
17. Robinson, B.H., Bischofberger S., Stoll A., Schroer D., Furrer G., Roulier S., Gruenwald A., Attinger W., Schulin R., 2008. Plant uptake of trace elements on a Swiss military shooting range: uptake pathways and land management implications. Environ. Pollut. 153 (3), 668–676. URL: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2007.08.034 [in English].
18. Savabieasfahani M., Alaani S., Tafash M., Dastgiri S., Al-Sabbak M., 2015. Elevated titanium levels in Iraqi children with neurodevelopmental disorders echofindings in occupation soldiers. Environ. Monit. Assess. 187 (1), 4127. https://doi.org/10.1007/s10661-014-4127-5 [in English].
19. Singh, S.N. & Mishra, S. (2014). Phytoremediation of TNT and RDX. In: Singh, S.N. (Ed.), Biological remediation of explosive residues. Springer, Cham [in English].
20. Via S.M. (2020) Phytoremediation of Explosives. In: Shmaefsky B. (eds) Phytoremediation. Concepts and Strategies in Plant Sciences. Springer, Cham. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-030-00099-8_8 [in English].
21. Yakovliev, Y. & Chumachenko, S. (2017). Assessment of ecological hazards in Donbas impacted by the armed conflict in eastern Ukraine. Geneva: Centre for Humanitarian Dialogue [in English].