Лихолат Ю.В., Мороз І.О., Россихіна Г.C.

Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара

пр. Гагаріна, 72, м. Дніпропетровськ, 49010, Україна

e-mail: Lykholat2006@ukr.net, anna-rossihina@rambler.ru

Стійкість трав’ЯНИСТИХ квітково-декоративних рослин до забруднення довкілля важкими металами

Важкі метали (за винятком ртуті) в основному заносяться в атмосферу аерозолями, значення яких у хімічному забрудненні повітря досить складне. У опадах, що випадають на поверхню ґрунту, можуть утримуватися свинець, Сd, Ni, Zn та інші елементи [1]. Метали в кількості 10-30 % від загального викиду підприємствами в атмосферу поширюються на відстані 10 км і більше від промислового підприємства. При цьому спостерігається комбіноване забруднення рослин, що складається із осідання аерозолів та пилу на поверхню листя і засвоєння коренями важких металів, накопичених у ґрунті впродовж часу надходження забруднення із атмосфери. У зонах аеротехногенного забруднення у рослин з'являється хлороз. У рослинах накопичуються елементи II групи періодичної системи Менделєєва: Zn, Сd, ртуть. Якщо Zn необхідний для рослини і без нього в організмі порушується нормальний обмін речовин, гальмується ріст, зупиняється утворення насіння, то Сd і ртуть – дуже токсичні і з'являються у рослинах випадково, в результаті забруднення ґрунту цими металами.

У період інтенсивного зростання рослин площа листової поверхні швидко збільшується і концентрація металів на ній, як правило, невелика. Положення трохи міняється наприкінці вегетації, коли асиміляційний апарат уже сформований і осідання забруднень на його поверхню носить акумулятивний характер; тоді концентрація металів помітно збільшується. Отже, добір рослин з метою визначення в них важких металів із пришляхових ділянок, поблизу підприємств чорної і кольорової металургії, ТЕЦ і т.д. доцільніше проводити наприкінці вегетаційного періоду [4].

Аналіз літературних даних свідчить про те, що для багатьох адаптованих видів рослин характерне чисельне накопичення важких металів в коренях. При високих їх концентраціях базальні частини коренів накопичують значно більші концентрації Pb, Zn, Cd, ніж апікальні, особливо це характерно для стійких популяцій. Але в літературних даних є й протилежності, які свідчать про високе накопичення важких металів в меристематичних клітинах [1].

Мета дослідження – на основі проведених встановити рівень накопичення металів у вегетативних органах квітково-декоративних рослин, виділивши найбільш перспективні квітково-декоративні види для їх подальшого використання в озелененні територій аналогічних підприємств.

При порівнянні впливу на рослину забруднень навколишнього середовища був проведений порівняльний аналіз вмісту важких металів у рослинах, що зростали в різних екологічних умовах. Дослідні види нагромаджують важкі метали у різній кількості, наприклад, максимальні концентрації у рослинах були виявлені для таких елементів: для заліза та марганцю – у вегетативних органах мірабіліс ялапа, для міді – у тагетеса; для свинцю – у календули лікарської сорт “Сенсація”.

Статистично достовірно встановлено, що у рослин, які зростали на забрудненій території, спостерігався підвищений вміст кадмію і заліза в листках; кадмію, свинцю і нікелю – в стеблах. Необхідно відзначити, що рівень накопичення усіх важких металів у кореневих системах рослин у контролі і досліді не відрізняється в межах заданого рівня значимості.

В багаточисельних роботах, присвячених дії важких металів на рослини, розрізняють два типи механізмів стійкості: внутрішній та зовнішній. Внутрішні механізми зумовлюють детоксикацію металів, які надійшли в рослину шляхом їх хелатування органічними кислотами, білками, появи стійких до металів ферментів. Зовнішні механізми не зв'язані з життєдіяльністю рослинного організму. Вони виступають як наслідок властивостей ґрунту, здатний зменшити надходження іонів металів із ґрунту в рослину [3].

Рослини, які ростуть на забруднених ґрунтах можуть боротися з надлишком важких металів такими методами: 1) утримувати важкі метали в коренях або за межами метаболічне важливих органів, структур; 2) знижувати активність надлишкових іонів, переводячи їх в фізіологічно інертні форми; 3) утворювати альтернативні реакції обміну, менш чуттєві до дії важких металів.

Таким чином, на забруднених важкими металами територіях статистично достовірно спостерігається підвищений вміст кадмію, заліза в листах; кадмію, свинцю і нікелю в стеблах і свинцю в квітках в усіх досліджуваних видах рослин.

По загальному вмісту важких металів у надземній частині різних видів рослини з досліджуваної території розміщуються в наступній послідовності: мірабіліс ялапа > календула лікарська сорт “Сенсація” > гайлардія гібридна > календула лікарська сорт “Оранж кьоніг” > тагетес прямостоячий сорт “Кармен”.

Список використаної літератури

1. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. – Л.: Агроиздат, 1987. – 140 с.

2. Илькун Г.М. Загрязнение атмосферы и растения. – К.: Наукова думка, 1978. – 247 с.

3. Мусієнко М.М. Фізіологія рослин. – К.: Фітосоціоцентр, 2005. – 540 с.

4. Лихолат Ю. В. и др. Цветочно-декоративные растения для озеленения промышленных центров степной зоны Украины // Ботанические сады в 21 веке: сохранение биоразнообразия, стратегия развития и инновационные решения. – Белгород, 2009. – С. 265–267.