PHYTOPROTECTIVE EFFECT OF AMMONIUM HUMATE AT HIGH COPPER CONCENTRATIONS IN THE ENVIRONMENT

Authors:

Kirdey T. A., Ivanovo state agricultural Academy named after D. K. Belyaev, 45 Sovetskaya Str., Ivanovo 153012, Russia, t.a.kirdey@mail.ru

Veselov A. P., Nizhny Novgorod’s Lobachevsky State University, 23 Gagarina Av., Nizhny Novgorod 603950, Russia, eselov@bio.unn.ru

Abstract

The influence of ammonium humate obtained from peat on the wheat plant tolerance to high CuSO₄ concentrations (100, 250, 500, and 1000 μM/l) was studied. Seeds were germinated on cop-per sulphate solution with and without the humate. Then the plants were grown on Hoagland’s solution in an artificial climate chamber. The humate protective action coefficient was estimated in two ways, namely: by dry weight changes and by copper ion content in comparison with the plants grown without humate. A protective role of the humate at 100 and 250 μM was established, due to copper accumulation reduction in the plants. At higher concentrations the humate enhanced the toxic effect of copper.

Key words:

phytoprotective effect, humic substances, humate, heavy metals, copper, wheat

DOI:

10.18500/1684-7318-2016-4-390-398

References

Будаева А. Д., Золтоев Е. В., Бодоев Н. В., Бальбурова Т. А. Сорбция ионов тяжелых металлов гуматами аммония, натрия, калия // Фундаментальные исследования. 2005. № 9. С. 112 – 113.
Горовая А. И., Орлов Д. С., Щербенко О. В. Гуминовые вещества. Строение, функции, механизм действия, протекторные свойства, экологическая роль. Киев : Наук. думка, 1995. 303 с.
Деви С. Р., Прасад М. Н. В. Антиокислительная активность растений Brassica juncea, подвергнутых действию высоких концентраций меди // Физиология растений. 2005. Т. 52. С. 233 – 237.
Кирдей Т. А. Снижение токсического действия свинца на проростки пшеницы в при-сутствии гумата // Сельскохозяйственные науки и агропромышленный комплекс на рубеже веков : сб. материалов 1-й междунар. науч.-практ. конф. Новосибирск : Сибпринт, 2013. С. 13 – 17.
Кирдей Т. А. Защитное действие гумата на проростки пшеницы в присутствии тяжелых металлов // Проблемы региональной экологии. 2014. № 2. С.199 – 201.
Куликова А. Л., Кузнецова Н. А., Холодова В. П. Влияние избыточного содержания меди в среде на жизнеспособность и морфологию корней сои // Физиология растений. 2011. Т. 58, № 5. С. 719 – 727.
Куликова Н. А. Защитное действие гуминовых веществ по отношению к растениям в водной и почвенной средах в условиях абиотических стрессов : автореф. дис. … д-ра биол. наук. М., 2008. 48 c.
Орлов Д. С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М. : Изд-во МГУ, 1990. 325 с.
Орлов Д. С. Свойства и функции гуминовых веществ // Гуминовые вещества в биосфе-ре. М. : Наука, 1993. С. 16 – 26.
Перминова И. В. Анализ, классификация и прогноз свойств гумусовых кислот : дис. … д-ра хим. наук. М., 2000. 359 с.
Перминова И. В. Гуминовые вещества – вызов химикам XXI века // Химия и жизнь. 2008. № 1. С. 50 – 56.
Семенов А. А. Влияние гуминовых кислот на устойчивость растений и микроорганизмов к воздействию тяжелых металлов : автореферат дис. … канд. биол. наук. М., 2009. 25 с.
Серегин И. В. Распределение тяжелых металлов в растениях и их действие на рост : дис. … д-ра биол. наук. М., 2009. 333 с.
Способ получения жидких торфяных гуматов : пат. 2310633 Рос. Федерация : МПК C05F11/02, C10F7/00 / Калинников Ю. А., Вашурина И. Ю., Кирдей Т. А. ; заявитель и патентообладатель ООО Научно-производственная фирма «Недра». № 2006120883/04 ; заявл. 15.06.2006 ; опубл. 20.11.2007, Бюл. № 32. 4 с.
Удовенко Г. В. Солеустойчивость культурных растений. Л. : Колос, 1977. 215 с.
Христева Л. А. К природе действия физиологически активных гумусовых веществ на растения в экстремальных условиях // Гуминовые удобрения : теория и практика их применения / Днепропетр. с.-х. ин-т . Днепропетровск, 1977. Т. 6. С. 3 – 15.
Baker A. J. M. Accumulators and excluders-strategies in response of plants to heavy metals // J. of Plant Nutrition. 1981. Vol. 3, iss. 1 – 4. P. 643 – 654.
Kaschl A., Chen Y. Interaction of humic substances with trace metals and their stimulatory effects on plant growth // Use of humic substances to remediate polluted enviroments from theory to practice / eds. I. V. Perminova, K. Hatfield, N. Hertkorn. Dordrecht : Springer, 2002. Vol. 52. P. 83 – 115.
Hall J. L. Cellular Mechanisms for heavy metal detoxification and tolerance // J. Experimental Botany. 2002. Vol. 53. P. 1 – 11.
Yruela I. Copper in plants : acquisition, transport and interactions // Functional Plant Biology. 2009. Vol. 36, № 5. P. 409 – 430.

Journal issue:

Povolzhskiy journal of ecology. 2016. № 4,

стр. 390

Full text (in Russian):

pej_2016_4_390-398.pdf