Кадмий моддаи вазнини заҳрнок мебошад, ки ҳангоми ҷамъ шуданаш дар заминҳои кишоварзӣ аз ҷониби растаниҳо гирифта мешавад ва ба занҷири хӯрокӣ интиқол дода мешавад. Ҷамъшавии кадмий дар ғизоҳои асосӣ, ба монанди гандум, масъалаиест, ки бояд аз нигоҳи амнияти озуқаворӣ бодиққат пайгирӣ карда шавад.

Ин таҳқиқи 2009 ду соли пай дар пай 451 намудҳои гандумро дар шароити замини алкалини олудашуда бо кадмий ва инчунин дар таҷрибаи шинондани гидропоникӣ омӯхт. Мақсад ин аст, ки намудҳои гандумеро пайдо кунед, ки кадмии камтар ҷамъ мекунанд ва фаҳмидан, ки ин рафтор ба ҷабби поя, интиқоли сабза ва дигар унсурҳои минералӣ чӣ тавр алоқаманд аст.

Тадқиқотчиён чор намуди каммадиум ҷамъкунандааш камтарро пешбарӣ карданд: 0005, 0006, 0004 ва 0007. Ин намудҳо дар шароити тадқиқот бо сатҳи камтарини кадмий дар дона ва миқдори нисбатан баландтари руҳ ҷолибият пайдо карданд. Ёфтаҳо нишон медиҳанд, ки дар ҷамъшавии кадмий дар дона нақши асосӣ қобилияти реша барои гирифтани кадмий мебошад.

Мушкил чист?

Кадмий моддаи ғизоӣ барои растани нест. Бо вуҷуди ин, агар дар хок мавҷуд бошад, решаҳои растани онро гирифта метавонанд ва дар баъзе ҳолатҳо ба қисматҳои хӯрданӣ интиқол дода мешавад. Ин ҳолат махсусан барои ғаллаҳои асосӣ мисли гандум муҳим аст, зеро ин маҳсулот аз ҷониби гурӯҳҳои калони аҳолӣ мунтазам истеъмол мешаванд.

Оқибатҳои ифлосшавии замин бо кадмий; метавонад бо фаъолиятҳои саноатӣ, истихроҷи маъдан, ҷамъшавии атмосферавӣ, истифодаи сӯзишвории фосилӣ, идораи партовҳо ва баъзе амалияи кишоварзӣ алоқаманд бошад. Ҷанбаи мушкилноки кадмий ин аст, ки он наметавонад пурра аз ҷониби растаниҳо хориҷ шавад ва баъзе генотипҳо ин элементро нисбат ба дигарон бештар ҷамъ мекунанд.

Қобилияти ҷамъ кардани кадмий байни навъҳои гандум яксон нест. Ду навъе, ки дар як хок мерӯянд, метавонанд дар дона сатҳҳои гуногуни кадмий дошта бошанд. Ин фарқият имконияти муҳимеро дар ҷумҳурии бехатарии ғизо пешниҳод мекунад: Агар навъҳои кам ҷамъ кардани кадмий муайян карда шаванд, интихоб кардани навъҳо дар майдонҳои кам ё миёна ба ифлосшавӣ барои истеҳсоли бехатар имкони идоракунӣ мешавад.

Саволи асосии ин таҳқиқот ин аст:

Оё байни 451 навъи гуногуни гандум навъҳое ҳастанд, ки дар заминҳои қаҳваранги алкалӣ, ки бо кадмий ифлос шудаанд, камтар кадмий ҷамъ кунед ва ҳамзамон барои ғизо додани минералҳо манфиатнок бошанд?

Усул чӣ пешниҳод мекунад?

Ин тадқиқот ба ду озмоиши асосӣ такя мекунад

Қисми аввал таҳқиқи дусолаи майдон аст. Муҳаққиқон 451 навъи гандумро дар минтақаи Ҷиюани вилояти Ҳенани Чин дар замини кишоварзии бо кадмий олудашуда парвариш кардаанд. Ин майдон ҳамчун хоки кишоварзие тавсиф шудааст, ки сатҳи кадмияш аз ҳадди таҳқиқи хавф болотар, аммо аз ҳадди мудохила поёнтар аст, яъне аз нигоҳи стратегияҳои истифодаи бехатар арзёбӣ мешавад.

Дар озмоиши замин ҳамаи намудҳо ба қаторҳо кишт шудаанд, амалҳои маҳаллӣ дар кишоварзӣ пайгирӣ шудаанд ва дар донаҳои ҷамъоваришуда таҳлилҳои унсурҳои минералӣ гузаронида шудаанд. Ба хусус манган, мис, руҳ, стронсий, молибден ва кадмий чен карда шудаанд.

Боби дуюм таҷрибаи шинонидани гиёҳи обӣ мебошад. Дар ин таҷриба навъҳои гандум, ки интихоб шудаанд, ба ҷои хок дар маҳлули ғизоӣ парвариш карда шудаанд. Бо ин роҳ мураккабияти ба вуҷуд омада аз гуногуншакли хок кам карда шуда ва қобилияти пояҳо барои гирифтани кадмий ва дигар элементҳо дар шароити назоратшуда мушоҳида шудааст.

Дар таҷрибаи гидропоникӣ ба кадмий инчунин антимон, симоб, лантан ва гадолиний истифода шудааст. Зеро гуфта мешуд, ки ин унсурҳо бо кадмий метавонанд дар ҷамъшавӣ ё интиқоли он ҳамкорӣ дошта бошанд. Дар охири набот, реша ва қисми шохаҳо ҷудогона таҳлил карда шуданд.

Андозаи унсурҳо бо ICP-MS анҷом дода шудаанд. ICP-MS усули спектрометрияи массаи пешрафтаест, ки барои чен кардани унсурҳои хеле кам бо дақиқӣ истифода мешавад. Бо ин роҳ, муҳаққиқон на танҳо кадмийро, балки профили минералии васеи растаниро низ арзёбӣ карданд.

Формулаҳо чӣ гуна фаҳмонда медиҳанд?

Ин тадқиқот ба ҷои формулаҳои мураккаби математикӣ, нишондиҳандаҳои амалие, ки гирифтани элементҳо ва интиқоли онҳоро дар растанӣ тавсиф мекунанд, истифода мебарад.

Нишондиҳандаи аввалини муҳим омилӣ интиқол, яъне TF аст. Ин арзиш барои фаҳмидани он истифода мешавад, ки кадмий аз реша ба навда то чӣ андоза интиқол дода мешавад.

Ба осонӣ:

TF = Миқдори кадмий дар гуреза / Миқдори асосии кадмий

Агар 018 баланд бошад, қисми зиёди кадиум дар реша ба ҷанин интиқол ёфта метавонад. Агар 018 паст бошад, растанӣ кадмиумро бештар дар реша нигоҳ медорад ё ба ҷанин камтар интиқол медиҳад.

Нишондиҳандаи дуюми муҳим гирифтани кадмий ба ҳар воҳиди реша, яъне CdU аст. Ин арзиш кӯшиш мекунад нишон диҳад, ки реша кадмийро то чӣ андоза самаранок мегирад.

Ба осонӣ:

CdU = Миқдори кадиум, ки дар тамоми набот ҷамъ шудааст / Вазни хушкии реша

Агар ин арзиш баланд бошад, иқтидори поя метавонад кадмийро ба ҳисоби воҳиди вазн бештар қабул кунад. Яке аз паёмҳои муҳими тадқиқот ин аст, ки фарқиятҳои кадмий дар додаҳо на танҳо аз интиқоли он аз поя ба барг, балки аз иқтидори поя барои қабул кардани кадмий низ вобастааст.

Паёми Асосии График / Ҷадвал / Схема

Ҳамчун хулоса дар мақола тасвирҳо бе нусхабардории мустақим метавонанд чунин фарқ карда шаванд:

Нақшаи гармӣ ва таҳлили гурӯҳбандӣ нишон медиҳанд, ки профилҳои элементии 451 навъ ғаллам дар байни худ мувофиқатан фарқ мекунанд. Элементҳое, ки дар донаҳо, решаҳо ва шохаҳо чен карда мешаванд, ҳамон тавр амал намекунанд. Хусусан дар решаҳо якҷояшавии кадмий бо элементҳои дигар монанди лантанум, гадолиниум ва оҳан нишон медиҳад, ки ин элементҳо метавонанд аз раванди физиологии шабеҳ дар растанӣ таъсир гиранд.

Графикаҳои тақсимоти кадмий нишон медиҳанд, ки миқдори кадмий дар давоми ду сол байни намудҳо ба тақсимоти муқаррарӣ наздик гардидааст. Ин нишон медиҳад, ки ҷамъшавии кадмий аз як намуди ягона сарчашма намегирад ва тағйироти генетикии васеъ вуҷуд дорад. Дар таҷрибаи гидропонӣ кадмии реша ва шоха тақсимоти қалбдор нишон додааст; яъне баъзе намудҳо дар марҳилаи наслпояи кӯдакӣ миқдори кадмии баландтарро ҷаббидаанд.

Диаграммаҳои Венн нишон медиҳанд, ки фақат ба натиҷаи як сол нигаристан кофӣ нест. Донишмандони тадқиқотӣ бо арзёбии ҳам маълумоти ду солаи замин ва ҳам таҷрибаҳои гидропоникӣ кӯшиш карданд намудҳои устувори кам ва сер кадмийро фарқ кунанд. Ин равиш барои коҳиш додани таъсирҳои бароҳатии муҳит муҳим аст.

Паёми асосии графикҳои регрессия ин аст, ки байни натиҷаҳои кадмияи дона дар ду сол робитаи қавӣ вуҷуд дорад. Ҳамчунин дар баъзе ҳолатҳо робитаи мусбат байни кадмияи дона ва кадмияи реша/навда мушоҳида шудааст. Ин нишон медиҳад, ки сканерии гидропонӣ дар марҳилаи авввал метавонад ҳамчун абзори кӯмакрасон дар интихоби навъҳо бошад.

Графикҳое, ки намудҳои ба кадмий хеле кам ва баланд ҷамъшавандаро муқоиса мекунанд, нишон медиҳанд, ки намудҳои ба кадмий кам кадмийро дар реша ва паҳнкунӣ гирифтан камтар доранд; дар намудҳои ба кадмий баланд бошад, гирифтани кадмий дар реша ва баъзе нишондиҳандаҳои интиқол метавонад баландтар бошад. Намуди ба кадмий камтарини Zhoumai33 ҷолибият дорад.

Графикҳои радарӣ нишон медиҳанд, ки намудҳои камқадмӣ ва баландқадмӣ на танҳо аз ҷиҳати кадмӣ, балки аз ҷиҳати профилҳои дигари элементҳо низ фарқ мекунанд. Дар намудҳои камқадмӣ алоқамандии ӯҳра бо руҳ махсусан муҳим аст. Тадқиқот нишон медиҳад, ки ҷамъшавии камқадмӣ дар баъзе ҳолатҳо метавонад бо профили баландтари руҳ ҳамзамон пайдо шавад.

Графики таҳлили ҷузъҳои асосӣ нишон медиҳанд, ки профилҳои унсурҳои реша ва шохак ба таври возеҳ ҷудо шудаанд. Дар решаҳо гуногуншаклии унсурҳо ва тағйироти марбут ба кадмий бештар ба назар мерасад. Ин ба тавзеҳи асосии таҳқиқот дастгирӣ медиҳад: барои дарк кардани рафтори кадмий дар ин панели гандум қобилияти ҷабиши реша як қабати муҳим мебошад.

Таҷрибаҳо чӣ гуна анҷом дода шуданд?

Тадқиқотгарон аввал панелест васеъ аз 451 намуди гандум таъсис доданд. Ин панел намудҳои беҳтари гандуми Чин ва маводҳои такмилро дар бар мегирад.

Санҷишҳои саҳроӣ дар солҳои 2021 ва 2022 дар một замини кишоварзие анҷом дода шуданд, ки бо кадмий олуда шудааст. Ҳар як навъ як қатор шинонда шудааст, донаҳои ҷамъоваришуда хушк карда шуда, барои таҳлили унсурҳо омода карда шуданд.

Намунаҳои дон бо омезиши кислота ҳал карда шуда, бо дастгоҳи ICP-MS андоза гирифта шуданд. Бо ин усул на танҳо кадмий, балки маводи элементҳои дигар монанди манган, мис, руҳ, стронсий ва молибден низ муайян карда шуданд.

Дар таҷрибаи гидропоникӣ тухмиҳои гандум стерилизатсия карда шуда, сабзонида шуда ва дар маҳлули ғизоӣ парвариш карда шудаанд. Ниҳолҳо дар муддати муайян ба омехтае, ки кадмий, антимон, сурб, лантан ва гадолиний дорад, дучор карда шудаанд. Пас аз ҷамъоварӣ, барои кам кардани кадмие, ки метавонад дар сатҳи реша часпида бошад, решаҳо бо маҳлули махсуси шустушӯ коркард шудаанд. Сипас реша ва навда алоҳида хушк карда шуда ва ба таҳлили унсурҳо гирифта шудаанд.

Дар таҳлили статистикӣ, таҳлили фарқиятҳо, муқоисаҳои чандгона, корелятсияҳо, регрессияҳо, гурӯҳбандӣ ва таҳлили унсурҳои асосӣ истифода шудаанд. Бо ин роҳ ҳам намудҳои камиюмюм кам/боло муайян шудаанд ва ҳам муносибатҳои байни унсурҳо омӯхта шудаанд.

Натиҷаҳо чӣ нишон медиҳанд?

Натиҷаи аввалини муҳими таҳқиқот он аст, ки дар байни 451 намуди гандум фарқияти равшани генетикӣ дар ҷамъшавии кадмий вуҷуд дорад. Дар озмоишҳои саҳроӣ кадмии дона дар соли 2021 аз 0,07 то 0,37 мг/кг ва дар соли 2022 аз 0,06 то 0,22 мг/кг тағйир кардааст. Ин нишон медиҳад, ки дар дохили як намуд интихоби навъҳо барои амнияти ғизо аҳамиятнок буда метавонад.

Натиҷаи дуввум он аст, ки ҷамъшавии ками кадмийро метавон бо таври устувор назорат кард. Тадқиқотгарон мувофиқи натиҷаҳои замин ва таҷрибаи гидропонӣ барои ду сол чор навъҳои ками кадмийро муайян карданд: 005, 006, 004 ва 007. Ин навъҳо дар шароити тадқиқот ба меъёри миллии ғизои Чин ба таври назаррас мувофиқат мекунанд.

Натиҷаи сеюм он аст, ки нақши реша қавӣ аст. Миқдори кадмий дар дона бо миқдори кадмий дар реша ва қобилияти гирифтани кадмий аз ҷониби реша алоқаманд аст. Ин нишон медиҳад, ки дар корҳои ислоҳие, ки барои кам кардани ҷамъшавии кадмий равона шудаанд, на танҳо ба дона, балки ба равандҳои гирифтани кадмий аз ҷониби реша низ бояд диққат дод.

Натиҷаи чаҳорум ин аст, ки навъҳои кам кадмий на танҳо аз ҷиҳати кадмий, балки аз ҷиҳати профили васеи элементҳо низ фарқ мекунанд. Дар навъҳои кам кадмий сатҳҳои руҳ нисбатан баландтар буданд; баръакс, баъзе элементҳо ба монанди манган, антимон, лантан, гадолиний ва асп чисурбо бо сатҳҳои кӯтоҳтар алоқаманд буданд.

Натиҷаи панҷум ин аст, ки намудҳое, ки кадмийро зиёд ҷамъ мекунанд, аз ҷиҳати илмӣ низ арзишманд мебошанд. Ин намудҳо шояд барои истеҳсоли бехатар мувофиқ набошанд; вале онҳо маводҳои қавии муқоиса барои фаҳмидани механизмҳои генетикӣ ва физиологии ҷамъшавии кадмий пешниҳод мекунанд. Бо ин роҳ дар оянда барои таҳияи нишонгари молекулавӣ, харитакашии QTL ва таҳлили робитаҳо дар саросари геном замина фароҳам оварда метавонанд.

Ин чаро муҳим аст?

Дар майдонҳои кишоварзие, ки ба кадмий олудашудаанд, ду равиши асосӣ вуҷуд дорад. Аввал ин аст, ки хокро бо усулҳои физикӣ ё кимиёвӣ беҳтар намоем. Аммо ин усулҳо метавонанд гарон бошанд, дар майдонҳои васеъ татбиқ карда нашаванд ё мушкилоти устувории дарозмуддат ба вуҷуд оранд.

Равиши дуюм интихоби навъҳоест, ки дар ҳамон замин кадмий камтар ҷамъ мекунанд. Ин метавонад хоса дар заминҳои ками ва миёна заҳролуд стратегияи бештар амалӣ бошад. Албатта, ин танҳо тамоми мушкилотро ҳалл намекунад; таҳлили хок, идоракунии олудагӣ, обёрӣ, бордоркунӣ ва назорати ғизо бояд якҷоя баррасӣ шаванд.

Ин тадқиқот асоси илмии интихоби намудҳоро қавӣ мекунад. Скани 451 намуди гуногун дар як панел ба муайян кардани генотипҳое, ки кадмийро кам ҷамъ мекунанд, кӯмак мекунад. Ҳамчунин таҳлилҳои иономӣ нишон медиҳанд, ки муносибати кадмий бо унсурҳои дигар танҳо бо барқарор кардани «кадмийро кам кунем» мерасад, ки ин метод кофӣ нест. Зеро мувозинати ғизоии растанӣ низ муҳим аст.

Пайёмҳои асосии ин мақола барои хонандаи 2008 чунинанд: Амнияти ғизо танҳо бо санҷишҳои пас аз ҳосил оғоз намешавад, балки инчунин бо муайян кардани кадом навъ дар майдон парвариш шудааст низ сар мешавад. Сохтори генетикии растанӣ, қобилияти реша дар гирифтани металлҳои вазнин ва шабакаи ғизоии минералӣ метавонанд ба бехатарии ниҳоии дона таъсир расонанд.

Нуқтаҳои диққат

Ин мақола ҳанӯз аз ҷониби таҳлилгари илмии мустақил санҷида нашудааст. Натиҷаҳо пас аз раванди баҳогузории мустақили илмӣ тағйир ёфта метавонанд.

Тадқиқот ба шароити муайяни замини шушодшудаи кадмий дар Чин асос ёфтааст. Дар кишварҳои гуногун, натиҷаҳо метавонанд вобаста ба pH, моддаи органикӣ, миқдори хок, обёрӣ ва шароити ғизодиҳӣ тағйир ёбанд.

Таъйин кардани навъи кандийи кам маънидод кардани замини ифлос ба таври амн нест. Ин навъҳо метавонанд абзори кам кардани риска бошанд; аммо онҳо ҷои таҳлилҳои замин ва маҳсулотро намегиранд.

Навъҳои дар тадқиқот пешбаришуда набояд мустақиман бо системаҳои истеҳсолӣ ё навъҳои маҳаллии Туркия муқоиса карда шаванд. Мутобиқшавии маҳаллӣ, ҳосилнокӣ, тобоварӣ ба бемориҳо, сифат ва шароити деҳқонӣ бояд алоҳида арзёбӣ шаванд.

Тajrӯбаҳои гидропоникӣ барои санҷиши назоратӣ ва зуд муфид ҳастанд; аммо онҳо метавонанд таъсироти реша-хок-микробро дар муҳити воқеии қитъа пурра нишон надиҳанд.

Муносибатҳои иқтисодӣ дар сатҳи корелатсионӣ қарор доранд. Муносибатҳои руҳ-кадмий ё дигар унсурҳо аз ҷиҳати механизми кор маълумот медиҳанд; вале барои муносибати мустақими сабаб-натиҷа тасдиқи молекулоӣ ва физиологӣ лозим аст.

Натиҷа

Ин таҳқиқ нишон медиҳад, ки дар муайян кардани намудҳои гандуми камқадмӣ ҷамъкунанда, метавон аз таҳқиқоти васеи заминҳои кишт ва таҳлили иономӣ якҷоя истифода бурд. Аз 451 намуди гандум, 005, 006, 004 ва 007 аз ҷиҳати ҷамъоварии камқадмӣ бартарият доранд.

Ёфтаҳо нишон медиҳанд, ки дар ҷамъшавии кадмий дар дона қобилияти реша барои гирифтани кадмий нақши муҳим дорад. Ҳамчунин ҷамъшавии ками кадмий бо шабакаи васеътари унсурҳои минералӣ алоқаманд ба назар мерасад; хусусан робитаи манфии байни руҳ ва кадмий ҷолиби диққат аст.

Ин таҳқиқ хотиррасон мекунад, ки интихоб кардани навъ ва экононимии растанӣ барои бехатарии ғизо аҳамият дорад. Аммо натиҷаҳо бояд на ҳамчун дорурдҳои мустақим, балки ҳамчун таҳқиқи илмӣ асосёфта барои шароитҳои мушаххас хонда шаванд. Дар оянда, ин навъҳо бояд дар минтақаҳои гуногун санҷида шаванд, ҳамзамон бо ҳосил ва сифати онҳо арзёбӣ карда шаванд ва механизмҳои молекулавии онҳо муайян карда шаванд.

Қайд оид ба манбаъ ва усул

Ин матн шарҳи соддашудаи туркии пажӯҳиши "Ionomic Profiling and Screening for Low Cadmium Accumulation Wheat", ки аз таҳлили донишмандони таҳриршаванда гузаштааст, мебошад. Матн тарҷумаи бевосита нест; мақсадҳо, усул, графикҳо ва ҷадвалҳо, натиҷаҳо ва маҳдудиятҳои мақола ба таври худи хос барои хонандаи Verianla бозгӯ шудаанд.

Тадқиқот бар асоси 451 намуд гандум, озмоиши майдони дусола бо ифлосшавии кадмий, таҷрибаи барвақтии гидропоникӣ, андозагирии унсурҳои 2010, омилҳои интиқоли кадмий, гирифтани кадмий ба қаламчӯқҳо, таҳлилҳои коррелятсия ва унсурҳои асосӣ гузаронида шудааст. Натиҷаҳо метавонанд барои интихоби намудҳо бо ҷамъоварии пасти кадмий дар сатҳҳои сабук/миёнаи ифлосшавии кадмий заминаи илмӣ диҳанд; аммо тасдиқи маҳаллии майдон, таҳлили бехатарии маҳсулот ва арзёбии дарозмуддат зарур аст.