УДК 581.143 + 581.57                                        Екологія. Екологічний моніторинг

Василюк О.М.

Дніпропетровський національний университет ім. Олеся Гончара

Ріст та розвиток рослин в умовах підвищеної мінералізації

Вступ

Степове Придніпров’я зазнає значного біотичного (Dzyubak and Vasilyuk, 2009; Vasilyuk and Dzyubak, 2009; Kulik and Vasilyuk, 2009; Vasilyuk and Kulik, 2011; Kulik and Vasilyuk, 2009) та антропогенного (Vasilyuk, 1997; Dey et al., 2007; Pandey, et al., 2009; Hameed, et al., 2011; Vestena, et al., 2011; Pakhomov and Vasilyuk, 2011, 2012; Vasilyuk and Pakhomov, 2012; Vasilyuk, 2013) тиску. За даних умов набувають великого значення заходи по відновленню та захисту біорізноманіття біогеоценозів взагалі, а малих річок Степового Придніпров’я зокрема, як оригінальних екологічних ніш гідроценозів даного регіону. В умовах недостатнього зволоження відбуваються обміління малих річок та їх замулення через заростання Phragmities australis (Cav.), що зменшує видове різноманіття та збіднює довкілля (Kulik, et al., 2008).

Матеріали і методи дослідження

Значне обміління та замулення сприяють росту та розвитку P. australis (Cav.), що зменшує біорізноманіття акваторій південної України. У зв’язку із цим використовували заходи по формуванню тіньових структур по берегам річок Мокра Сура (антропогенно забруднена) та Шпакова (умовно чиста) шляхом утворення прибережних лісових смуг по урізку води із використанням живців Salix alba L., яка конкурує із P. australis (Cav.) за освітлення (Kulik, et al., 2008). Для прискорення ризогенезу використовували регулятор росту рослин (РРР) „Корневін” (дослід). Контрольні рослини вкорінювали у воді. В умовах польового досліду вивчали вплив РРР на морфометричні (маса та площа листової пластинки) показники. Результати розраховано на 5% рівні значущості, повторність триразова, об’єм вибірки - 30 (Dospekhov , 1985).

 

Результати та їх обговорення

Так, в умовах річки Мокра Сура під дією РРР маса листової пластинки S. alba зменшилася на 17% відносно контролю, що не спростовувало гіпотези Н0 про відсутність суттєвих відмінностей (t/t0.05 = 0,64), максимальна кількість спостережень відповідала межам класів 0,1 - 0,4 г, тоді як контрольні зразки максимальної концентрації ознаки сконцентровані на відрізку 0,1 - 0,2 г. Внесення РРР не зменшувало техногенного навантаження. В умовах річки Шпакова максимальні маси листової пластинки знаходилася у межах класів 0,1 - 0,3 г (нормальний розподіл), як для контрольного, так і дослідного варіантів. Внесення РРР вірогідно від контрольного показника не змінював (табл. 1).

Таблиця 1

Маса листової пластинки S. alba L. залежно від умов росту на фоні РРР

 

Варіант досліду

X±m

М,%

р. Мокра Сура

Контроль

0,201±0,05

100,00

Корневін

0,168±0,02

  83,58*

р. Шпакова

Контроль

0,143±0,02

100,00

Корневін

0,144±0,01

100,69

 

Примітка: Х  – cередня; Sx – стандартне відхилення;* – достовірність відмінності між дослідним варіантом та контролем; Р < 0.05.

 

Площа листової пластинки S. alba L. в умовах річки Мокра Сура нижча на 20% відносно контролю, що також не спростовувало Н0 (t/t0.05 = 0,83), відмінності ознаки знаходились у межах випадкових коливань для прийнятого рівня значущості (Р<0.05). Розподіл ознаки (площі листової пластинки) наявний у контролі (максимальна концентрація ознаки знаходилась у межах класу 5 - 20 см2) та у досліді за умов обробки РРР (максимальна концентрація ознаки знаходиться у межах 5-15 та 25-30 см2) відповідно. Розподіл площі листової пластинки S. alba L. в умовах росту р. Шпакова (умовно чиста) контрольних та дослідних зразків співпадає. Внесення РРР відповідало динаміці розподілу маси листової пластинки (табл. 2).

 

 

Таблиця 2

Площа листової пластинки S. alba L. залежно від умов росту на фоні РРР

 

Варіант досліду

X±m

М,%

р. Мокра Сура

Контроль

13,498±3,21

100,00

Корневін

10,845±1,10

  80,35*

р. Шпакова

Контроль

11,375±1,70

100,00

Корневін

10,781±0,87

  94,78

 

Примітка: див. табл. 1

Висновки

В умовах урбанізованих територій у дослідних варіантах (р. Мокра Сура) маса листових пластинок рослин (на прикладі S. alba L.) достовірно зменшується (на 17%), а площа листової пластинки на 20%, що змінює активність фотосинтетичних процесів, синтез органічних сполук, процесів асиміляції тощо, вміст, співвідношення хлорофілів зокрема та пігментів взагалі. В умовах контролю (р Шпакова, умовно чиста), дані показники не спростували нульової гіпотези, отже, не відрізнялись від контрольних. РРР „Корневін” сприяв покращенню вкорінення, у зв’язку із чим його доцільно рекомендувати до застосування.

Бібліографічні посилання

Dey, S.K., Dey, J., Patra, S., Pothal, D., 2007. Changes in the antioxidative enzyme activities and lipid peroxidation in wheat seedlings exposed to cadmium and lead stress. Braz. J. Plant Physiol. 19(1), 53-60.

Dospekhov B. A., 1985. Methods of experience of the field. Moscow, Agroprom Press. (in Russian).

Dzyubak, O.I., Vasilyuk, O.M., 2009. Vplyv hlorydnogo zasolennja na morfometrychni ta biohimichni pokaznyky roslyn u dynamici rostu ta rozvytku [Effect of chloride salinity on morphometric and biochemical indices in the dynamics of plant growth and development]. Fundamental'ni Ta Prykladni Doslidzhennja v biologii: 'Materialy I Mizhnarodnoi' Naukovoi' Konferencii'. Veber, Donets'k, 2, 231–232 (in Ukrainian).

Hameed, A.; Qadri, T.N., Mahmooduzzafar; S.,T.O., Iqbal, M., 2011. Differential activation of the enzymatic antioxidant system of Abelmoschus esculentus L. under CdCl2 and HgCl2 exposure Braz. J. Plant Physiol. 23(1), 46-54.

Kulik, A.F., Baranowski, B.O., Vasіlyuk О.M. (2008). Restoration and conservation the biogeocenosis of the small rivers of the Dnieper region // Materials of the  international conference "The significance and prospects of stationary research for biodiversity conservation." Lviv, 225 – 226.

Kulik, A.F., Vasilyuk, О.М., 2009. Aktivnist katalazi v gruntah lisovih biogeotsenoziv Prisamar’ya. [Catalase activity in soils of forest ecosystems of the Samara Region]. Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ecol. 17(2), 63-68 (in Ukrainian).

Pakhomov, O.E., Vasilyuk, O.M., 2011. Activity of transamination enzyme as the indicater of biological revegetation of soils Mammalia in transformed ecosystems / The Abstracts NATO Advanced Research Workshop (ARW): "Environmental Security for South-East Europe and Ukraine", NATO Science Series book. – Dnipropetrovs’k. – P. 74-75.

Pakhomov, O.E., Vasilyuk, O.M., 2012. [Aktyvinst' fermentiv pereaminuvannya yak indykator seredovyshchetvirnoyi funktsiyi Mammalia v transformovanykh ekosystemakh]. Аctivity of transamination enzymes as the indicator of environmantal forming function of Mammalia representatives in transformed antropogenic ecosystem. Sci. Vis. Cher. Univ. Ser. Biol. System. 4(4), 455–462.

Pakhomov, O.Е., Vasilyuk, O.M., 2012. Vplyv antropogennyh faktoriv na aktyvnist' transferaz na foni seredovyshhetvirnoi' funkcii' ssavciv [The influenceof anthropogenic factorson the activity of transferases in the background environment generating function of mammals]. Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ecol. 20(2), 64–70 (in Ukrainian).

Pandey, N., Pathak, G. C., Pandey, D.K., Pandey, R.

 Heavy metals, Co, Ni, Cu, Zn and Cd, produce oxidative damage and evoke differential antioxidant responses in spinach, 2009. Braz. J. Plant Physiol. 21(2), 103-111.

Vasilyuk, O.M., 1997. Issledovanie vliyaniya gerbitsidov na aktivnost katalazyi nekotoryih samoopyilennyih liniy kukuruzyi v usloviyah vegetatsionnogo eksperiment. [The investigation of the influence of herbicides on the activity of catalase in some inbred lines of maize in the growing conditions of the experiment]. Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ecol. 1, 179-187 (in Russian).

Vasilyuk, O.M., Dzyubak, О.І. (2009). Physiological and biochemical parameters of plants as markers of a condition of environment. Materials of the I International scientific conference of students and young scientists «Fundamental and applied research in biology». Veber, Donets'k, 2, 348 – 349.

Vasilyuk, O.M., 2013. Effect of lead on Alanine Aminotransferase activity in Glechoma hederacea L. leaves subject to digging function of Mammalia //«VĚdeckÝ PrŮmysl evropskÉho Kontinentu –2013: Materiály IX mezinárodní vědecko-praktická konference. Biologické vědy Chemie a chemická technologie – Praha: Education and Science. – Díl. 28. – 11-17.

Vasilyuk, O.M., 2013. Effect of Nickel on Aspartat Aminotransferase activity in Glechoma hederacea L. leaves subject to excretory function of Mammalia // «Zprávy vědecké ideje – 2013»: Materiály IX Mezinárodní vědecko-praktická konference. Biologická vědy Chemie a chemická technologie. – Praha: Education and Science. – Díl. 19.– 2013. – С. 15-23.

Vasilyuk, O.M., 2013. Effect of Nickel on Alanine Aminotransferase activity in Glechoma hederacea L. leaves subject to excretory function of Mammalia//«Perspektywiczne Opracowania Sa Nauka I Technikami– 2013: Materialy IX Miedzynarodowey Naukowi-Praktycznej Konferencji. Nauk biologicznych– Przemysl.Nauka I studia. – Vol. 29. – 2013. – С.28-36.

Vasilyuk, O.М, Kulik A., 2011. The trans-amination enzyme activity in the leaves of Sambucus nigra L. under high mineralization of small rivers of Steppe Dniper / The Abstracts NATO Advanced Research Workshop (ARW): "Environmental Security for South-East Europe and Ukraine", NATO Science Series book. – Dnipropetrovs’k. – P. 84-85.

Vasilyuk, O.M., Pakhomov, O.E., 2012. Vplyvi ioniv nikelju na funkcional'nu aktyvnist' transaminaz v lystkah Glechoma hederatia L. v umovahryjnoi' aktyvnosti Mammalia [Effect of nickel ions on the functional activity of enzymes in the leaves of Glechoma hederatia L. in digging activity of Mammalia]. Achievement of High school – 2012: Materialy VIІI Mezhdunarodnoj Nauchno-Prakticheskoj Konferencii. Bjal GRAD-BG, Sofija, Bolgarija, 21, 43–49 (in Ukrainian).

Vestena, S., Cambraia, J., Ribeiro, C., Oliveira, J.A., Oliva, M.A., 2011. Cadmium-induced oxidative stress and antioxidative enzyme response in water hyacinth and Salvinia. Braz. J. Plant Physiol. 23(2), 131-139.