УДК 581                                                            Екологія. Екологічний моніторинг

Василюк О.М.

Дніпропетровський національний университет ім. Олеся Гончара

Фізіолого - морфометричні пристосування рослин в умовах підвищеної мінералізації

Вступ

Малі річки Степового Придніпров’я відіграють велику роль у збереженні не тільки водного, а й наземного біорізноманіття. На даному етапі здійснюється екологічне виховання, яке спрямовано на екологічні заходи, що зменшують техногенне навантаження на біоту, досить легкі, безпечні, не працевмісні, пов’язані із використанням екологічних послуг навколишнього середовища (Pakhomov and Vasilyuk, 2011, 2012; Vasilyuk and Pakhomov, 2012; Vasilyuk, 2013; Vasіlyuk and Pakhomov, 2014, 2015), зменшують дію 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) тиску. За умов недостатнього зволоження та високих температур набувають великого значення заходи по відновленню та захисту біорізноманіття малих рік, як унікальних водних різновидів Степового Придніпров’я (Kulik, et al., 2008), від обміління та замулення через заростання Phragmities australis (Cav.).

Матеріали і методи дослідження

Формували тіньові структури із використанням живців Salix alba L. по урізку води малих річок Степового Придніпров’я: річка Мокра Сура (як антропогенно забруднена) та річка Шпакова (як умовно чиста). Дана деревна культура екологічно конкурує із P. australis (Cav.) за освітлення (Kulik, et al., 2008), що перешкоджає замуленню ним водних акваторій. Для прискорення ризогенезу використовували регулятор росту рослин (РРР) „Корневін” (дослід). Контрольні рослини вкорінювали у воді. В умовах польового досліду вивчали вплив РРР на морфометричні (довжина та ширина листової пластинки живців S. alba L.) 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 (антропогенно забруднена) під дією „Корневін” довжина листової пластинки S. alba L. суттєво від контролю не відрізнялась, що не спростовувало гіпотези Н0 про відсутність суттєвих відмінностей. Внесення РРР не зменшувало техногенного навантаження. За умов річки Шпакова даний показник спростував нульову гіпотезу (Н0). Спостерігали достовірне зменшення довжини листової пластинки на 10 % відносно контролю. Дія РРР на ріст рослин по берегам річки Шпакова (умовно чиста) сприймалась як додаткове навантаження, оскільки механізми адаптації не були застосовані рослинним організмом через нормальні екологічні умови росту та розвитку, тоді як вода у річці Мокра Сура упродовж тривалого часу накопичувала токсичні речовини, що формувало та стимулювало протекторні та адаптаційні механізми рослинних організмів за даних умов (табл. 1).

Таблиця 1

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

Варіант досліду

X±m

М,%

р. Мокра Сура

Контроль

8,62±1,30

100,00

Корневін

8,66±0,64

100,41

р. Шпакова

Контроль

9,24±0,54

100,00

Корневін

8,44±0,45

  91,31*

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

Такий показник як ширина листової пластинки при обробці „Корневін” за умов річки Мокра Сура нижче за контроль на 14% та наближений до контролю за умов річки Шпакова. (Н0) спростована. Ширина листової пластинки S. alba L. за умов річки Шпакова вірогідно від контролю не відрізнялась при внесенні РРР, що обернено пропорційно пов’язано із динамікою морфометричних показників довжини листової пластинки, як механізм, що заощаджує ресурси для нормального росту та розвитку рослин за умов техногенного навантаження: відбувається чергування збільшення однієї ознаки за рахунок зменшення росту іншої (табл. 2).

Таблиця 2

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

Варіант досліду

X±m

М,%

р. Мокра Сура

Контроль

1,913±0,25

100,00

Корневін

1,666±0,11

  87,09*

р. Шпакова

Контроль

1,767±0,20

100,00

Корневін

1,710±0,04

  96,77

Примітка: див. табл. 1.

Висновки

З’ясовано, що на забруднених територіях у дослідних варіантах (річка Мокра Сура) довжина листових пластинок рослин (на прикладі S. alba L.) достовірно від контролю не відрізнялась, тоді як ширина зменшена на 14%, що змінює продуктивність процесу фотосинтезу. В умовах контролю (річка Шпакова, умовно чиста), довжина листової пластинки достовірно на 10% зменшена відповідно до контролю, що спростувало нульову гіпотези про відсутність суттєвих відмінностей, тоді як ширина від контролю не відрізнялась. Рослини намагались зберегти гомеостаз за умов зміни навколишнього середовища та зберегти ресурси організму. Крім того, РРР „Корневін” сприяв покращенню вкорінення, у зв’язку із чим його доцільно використовувати.

Бібліографічні посилання

Dospekhov B. A., 1985. Methods of experience of the field. Moscow, Agroprom Press.

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).

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 (in Ukrainian).

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).

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).

Vasilyuk, O.M., Pakhomov, A.E., 2014. Еffect of lead ions on alanine aminotransferase activity in Glechoma hederacea leaves subject // Scientific Enquiry in the Contemporary World: Theoretical Basics and Innovative Approach. Ser. Natural sciences. Edition 2 - d. Research articles. B&M Publishing San Francisco, California, USA, B&M Publishing Research and Publishing Center “Colloquium”. vol. 1. 19 – 26

Vasylyuk, O.М, Pakhomov, O.E, 2015. Vpliv ioniv Pb na aktivnist aspartataminotransferaza v listkah Glechoma Hederacea v umovah riynoyi funktsiyi Mammalia [The impact on the activity of ion Ph to the aspartataminotransferase in Glechoma Hederacea leaves in digging function by Mammalia]. Visn of Dnipropetr. State Agrarian-Economic Univ. Ser. Biol. №2.- P. 86-89 (in Ukrainian).

Vasilyuk, O.M., 2015. Morfo-fiziologichni osoblivosti rostu ta rozvitku roslin v umovah pidvischenoyi mineralizatsiyi [Morpho-physiological characteristics of growth and development of plants in conditions of high salinity]. // Biology Visn of  Melitopol State Pedagogical Univ. 5 (3). - P. 18 – 33 (in Ukrainian)..