Можливості використання електрофізіологічних методів у фітоіндикації стану навколишнього природного середовища

Одним з основних напрямів сталого розвитку України є забезпечення високої якості навколишнього природного середовища. Тому пріоритетними напрямками у галузі охорони довкілля є розробка економічно ефективних технологій моніторингу. Однією з таких технологій є використання методів фітоіндикації та фітомоніторингу. 
       Найбільш прості і поширені фітоіндикаційні дослідження на організмовому рівні. Саме на цьому рівні ми вивчали можливості діагностики стану рослин за допомогою електрофізіологічних методів. На сьогодні відомо, що електрична активність рослин свідчить про різноманітні фізіологічні процеси, які відбуваються у тканинах і біоелектричні потенціали (БЕП) є надійними, точними та універсальними показниками життєвості організмів. 
       Більшість робіт, які стосуються вивчення біопотенціалів рослин, направлені на дослідження біоелектричної активності з метою ведення селекційного процесу у лісівництві. Невирішеними залишаються питання можливостей застосування електрофізіологічних методів у діагностиці стану рослин в умовах аеротехногенного навантаження. Відомі методи реєстрації БЕП пов’язані з нанесенням ран до рівня камбію або фелодерми рослини і точками для дослідження є коренева шийка та вершина приросту по висоті останнього року. Але є роботи про можливість реєстрації біопотенціалів на поверхні листків без пошкодження тканин рослини.
       Завданням нашої роботи є експериментальне дослідження можливостей застосування в методиці електрофізіологічних досліджень вольтметра В7-38, який має високий вхідний опір, що є одною з основних вимог для приладу вимірювання біоелектричної активності рослин, а також можливостей електрофізіологічних методів у діагностиці стану рослин в умовах аеротехногенного навантаження. Одним з наслідків антропогенного забруднення атмосфери кислими газами є підвищення кислотності грунтів. Тому в експерименті з метою вивчення розбіжності між показниками біоелектричних потенціалів рослин, які ростуть на грунтах, що мають різну кислотність ми змоделювали різні значення рН за допомогою розчинів сірчаної кислоти різної молярності. В якості об’єкта дослідження обрали пшеницю як важливу сільськогосподарську рослину. На другий день експерименту величина біопотенціалів контрольних рослин (рН грунту 7,4) була у 1,7 р. більша, ніж у варіанті з максимальним закисленням грунту (рН грунту 6,3) – 88мВ проти 52 мВ, і на останній день (14-ий) різниця у величині біопотенціалів збільшилася: у контролі  – 83 мВ (рН грунту 7,4), а у варіанті максимальним закисленням грунту (рН грунту 3,8) – 35 мВ. Таким чином, закислення грунтів викликає зменшення біоелектричних потенціалів рослини, оскільки пригнічуються життєві функції рослини. Вимірювання значень опору тканин показало, що зі збільшенням закисленості грунтів опір зростає: на 14-ий день експерименту у контрольних рослин (рН грунту 7,4) величина опору 1517 кОм,  а у варіанті максимальним закисленням грунту (рН грунту 3,8) – 1953 кОм (наведені середні значення). 
       Висновки:
       Електрофізіологічні показники є універсальними, надійними та точними. Електричні прояви життєдіяльності рослин є показниками їх фізіологічного стану, який може змінюватися під впливом антропогенного навантаження, тому реєструючи ці прояви, можна проводити фітомоніторинг стану навколишнього середовища. При збільшенні забруднення навколишнього природного середовища життєві процеси рослин змінюються, що виражається у зменшенні напруги та збільшенні опору тканин. Вольтметр В7-38 реагує на біоелектричну активність рослин. Індикація за інтенсивністю енергетичної активності рослин є інноваційною методикою фітомоніторингу і потребує розвитку подальших досліджень у польових умовах. Необхідна розробка методів, які не пошкоджують рослину, не потребують складного обладнання і є надійними та універсальними. З цією метою нами розпочате дослідження вивчення біопотенціалів та опору тканин сосни звичайної (Pinus sylvestris L.), які ми визначаємо на поверхні хвоїнок. Насадження сосни звичайної переважають у складі Черкаського та Притясминського борів, які знаходяться під впливом аеротехногенного навантаження Черкаської промислової агломерації і проблема їх збалансованого розвитку є питанням загальнодержавного значення.
 
Можливості використання електрофізіологічних методів у фітоіндикації стану навколишнього природного середовища / Чемерис І.А. // І-й Всеукраїнський з’їзд екологів: міжнар. наук.-техн. конф., 4–7 жовтня 2006 р.: тези допов. – Вінниця, 2006. – С. 123.
МНПК “Перший Всеукраїнський з’їзд екологів”,  4-7 жовтня, 2006 р. 
Вінницький національний технічний університет
Секція 3 “Проблеми загальної екології та захисту біосфери. Агроекологія та радіоекологія”.
Скачати в форматі pdf: 
Оцінка: 
0
No votes yet