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
Особливості МОРФОЛОГІЧНИХ ЗМІН
У КВІТКОВО-ДЕКОРАТИВНИХ РОСЛИН У ЗОНІ ДІЇ МЕТАЛУРГІЙНИХ ПІДПРИЄМСТВ
Сучасні промислові підприємства та автотранспорт є
джерелами постійного забруднення навколишнього середовища газоподібними і
пилоподібними частинками. Одночасно з вдосконаленням технічних процесів з метою
скорочення викидів велику увагу слід звернути на створення зелених зон в
міських умовах [1]. Ці
насадження класифікують по територіальній ознаці і функціональному призначенню.
По територіальній ознаці озеленені ділянки поділять на внутрішньо міські, які
знаходяться в межах адміністративних меж міста і об'єкт, розташований за
територією міських забудов в приміській або зеленій зоні.
По функціональному значенню об'єкти озеленення ділять на:
1.Загального користування – загальноміські, районні, спеціалізовані
парки, міські сади і сади житлових
районів, сквери на площах і т.п.
2.Обмеженого користування – на ділянках дитячих установ, шкіл, вузів,
санаторіїв і установ охорони здоров'я і т.п.
3.Спеціального призначення – магістралі і вулиці, об'єкти приміської
зони і т.п.
В озелененні
садів і парків, присадибних господарств, промислових територій широко
використовуються трав’янисті квітково-декоративні рослини. При цьому як одно –
і дворічники, так і багаторічники володіють високими декоративними якостями. Їх
квітки вельми різноманітні за формою, забарвленню і величині. Вони прикрашають
наше життя і вчать насолоджуватися
прекрасними кольорами. Але квітник привабливий тоді, коли в ньому з весни до
осені рясно квітують рослини, поступово змінюючи один одного [3, 4].
Забруднення довкілля
полютантами, зокрема важкими металами, призводить до загальних, неспецифічних
фізіологічних і біохімічних змін. Найбільш загальним проявом стресу, зумовленим
надлишком важких металів, є пошкодження мембран, зміна активності ферментів,
інгібування росту коренів. Ці порушення призводять до цілого ряду вторинних
ефектів, таких, як гормональний дисбаланс, дефіцит необхідних елементів,
інгібування фотосинтезу, порушення транспорту фотоасимілятів, зміна водного
режиму та інші, які в свою чергу, гальмують ріст рослин [2].
В умовах промислового
забруднення атмосфери у рослин зменшуються величина приросту, кількість листків
на одиницю пагона, активність життєдіяльності листків, тривалість бутонізації і
цвітіння, розміри листків та чашолистиків. Редукція губчастої паренхіми, яка
спостерігається в мезофілі нестійких видів, сприяє зниженню інтенсивності
газообміну і підвищує здатність рослин до виживання. Зовнішнім проявом
надмірного накопичення важких металів і спричинених ними порушень в листках є
поява некротичних цяток на листковій пластинці або часткове її відмирання.
Мета дослідження – на основі проведених морфологічних
досліджень при забрудненні довкілля викидами металургійних підприємств, зокрема
важкими металами, виділити найбільш перспективні квітково-декоративні види для
їх подальшого використання в озелененні територій аналогічних підприємств.
Аналіз літературних джерел про
зв'язок пошкодження і накопичення у листках рослин фітотоксикантів показує на
видову (індивідуальну) чутливість рослинних організмів до речовин, які
забруднюють повітря. Головне джерело токсикантів для рослин - це ґрунти.
Зв'язок токсичних елементів з компонентами ґрунту – один з найбільш, важливих
факторів, який визначає її біологічну доступність. В цілому рослини легко
поглинають різні форми важких елементів, розчинених у ґрунтових розчинах, як
іонні, так і хелати і комплекси.
Доведено [2], що існує зв'язок між
надходженням токсичних речовин у листки рослин, їхнім газообміном та
транспірацією. Токсиканти, які надійшли в листки рослин частково перетворюються
у клітинах і включаються в процеси метаболізму. Накопичення надмірної дози
токсичних речовин у листі, пов'язане з обмеженим поглинанням їх клітинами,
призводить до появи структурних і функціональних порушень в останніх.
Згідно з отриманими даними,
рослини з дослідної ділянки характеризувалися зниженням морфологічних
показників порівняно з рослинами контрольного варіанту. Враховуючи міру зміни
листової в конкретних умовах довкілля досліджені рослини нами поділені на три
групи: стійкі, середньо – та слабостійкі, відповідно, стійкі – тагетес прямостоячий сорт “Кармен”, календула лікарська сорт “Оранж-кьоніг”,
середньостійкі - гайлардія гібридна та
нестійкі – календула лікарська сорт “Сенсація”,
мірабіліс ялапа.
Особливий інтерес представляє статистично достовірний взаємозв'язок між
морфологічними показниками і вмістом важких металів у органах рослин. Нами були
визначені зворотні кореляційні зв'язки між вмістом заліза в коренях і кількістю
живих листів, вмістом цинку і кількістю мертвих листів, а також вмістом міді в
листах і висотою рослини.
Зокрема,
петунія відрізнялася зниженням накопичення міді в екологічно несприятливих умовах
опитної ділянки. Паралельно спостерігалося зниження її висоти. У тагетеса
накопичувалася більша кількість заліза, свинцю, нікелю; що супроводжувалося
зменшенням кількості мертвих листів. Для космеї характерні менш виражені зміни
у залежності від екологічних умов. У даного виду зростав вміст кадмію та
незначно зростала площа листка.
Розраховані коефіцієнти
кореляції між ростовими показниками та вмістом важких металів у листках рослин
дозволили виявити вплив конкретного елемента на морфологічні показники.
Зокрема, визначені прямі кореляційні зв'язки між вмістом заліза в
коренях і кількістю живих листів: y=60,00-0,007* х r=0,28 p = 0,025
Негативна залежність між накопиченням цинку і
кількістю мертвих листів має нелінійний характер і описується квадратичним рівнянням
регресії: y=17,50–0,17* х +0,006* х2 r=0,360 p = 0,003
Достовірно підтверджено тенденцію, що збільшення
висоти дослідних рослин супроводжувалося збільшенням вмісту міді у листах.
y=40,0+1,82*
х r=0,34 p = 0,01
Відсутність ксероморфних ознак у листків мірабіліс ялапа
супроводжувалося підвищенням пошкоджуваності листків даного виду, а,
відповідно, і зменшенням його стійкості. І, навпаки, у стійкого виду календули
лікарської сорт “Оранж кьоніг” підвищений вміст кадмію не впливав на збільшення
кількості мертвих листків і зменшення розмірів суцвіть.
Таким чином, реакція рослин на
дію комплексного забруднення проявляється перш за все у зміні інтенсивності
росту та розвитку і є сугубо інтегративним процесом, що залежить від здатності
до адаптації рослин при зміні навколишнього середовища.
1.
Білявський Г.О., Падун М.Н., Фурдій Р.С. Основи
загальної екології. – К.: Либідь,
2005. – 367 с.
2.
Кулагин
и др. Экологическая физиология растений. – М.: Логос, 2001. – 224с.
3.
Мартинова Н.В., Лихолат Ю.В, Опанасенко В.Ф. Активність
окисних ферментів у вегетативних органах грунтопокривних рослин за умов дії
полютантів // Інтродукція рослин. – 2009. – №4. – С.77–81.
4.
Мартынова Н.В., Лихолат Ю.В., Опанасенко В.Ф. Примеры экспонирования
декоративных травянистых растений в Днепропетровском ботаническом саду //
Ландшафтная архитектура в ботанических садах и дендропарках. – Москва, 2010. – С.
291–297