CC BY
65
13. Растительные лекарственные средства /Максютина Н.П., Комиссаренко Н.Ф., Прокопенко А.П. и др.; Под ред. Н.П. Максютиной. - К.: Здоров'я, 1985. - 280 с.
14. Титов В.Н. Внутриклеточный дефицит полиеновых жирных кислот в патогенезе атеросклероза // Кардиология. - 1998. - Т.38, №1. - С.43-49.
15. Титов В.Н. Строение и функция липопротеидов с позиции биохимии белка (гипотеза) // Вопр. мед. химии. - 1995. - Т.41, №1. - С.2-8.
16. Титов В.Н. Транспорт липопротеидами насыщенных и полиеновых жирных кислот // Успехи соврем. биологии. - 1997. - Т.117, вып. 2. - С. 240-255.
17. Химия биорегуляторных процессов / Кухарь В.П. и др. - К.: Наукова думка, 1991. - 368 с.
18. Чекман И.С. Биохимическая фармакодинамика. - К.: Здоровье, 1991. - 200 с.
The influence of trealind-profilactic balm "Cape Martian" on the peculiarities of lipid metabolism of
human-beings
Polonskaya A.K., Nikolskaya V.A.
The influence of drinking of treating profilactic balm "Cape Martian" during 30 days on the level of cholesterine and lipids in the blood of practically healthy people have been studied. The results showed the normalization influence of balm on their content. It is possible to recommend the balm "Cаpe Martian" for the improving of lipid metabolism.
СОДЕРЖАНИЕ ВОДНОГО ГИАЦИНТА (EICHHORNIA CRASSIPES) В ИСКУССТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ В ХОЛОДНОЕ ВРЕМЯ ГОДА
И.Н. ЧУБЧИКОВА;
С.А. ЩЕРБАНЬ, кандидат биологических наук
Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского НАН Украины
В условиях прогрессирующего загрязнения водоемов все большее значение приобретает эффективная очистка хозяйственно-бытовых и промышленных стоков. В этой связи особый интерес вызывают биологические методы, в частности использование высшей водной растительности, санитарно-биологическая роль которой в процессах самоочищения водоемов чрезвычайно велика [2].
Водный гиацинт - Eichhornia crassipes (Mart.) Solms., сем. Pontederiaceae - нетрадиционный для наших широт объект, тем не менее опыт других стран дает основание использовать его в системе очистки сточных вод в качестве основного или дополнительного фактора. Благодаря своим морфологическим (мощная корневая система, хорошо развитая надводная часть с широкими листьями), экологическим (высокая плотность зарослей благодаря быстрому вегетативному размножению) и физиологическим (высокие темпы поглощения минеральных и органических веществ) свойствам это растение служит надежным барьером для взвешенных частиц [5, 8], растворенных неорганических веществ (включая цианиды) [1, 5, 6, 8, 13], нефтяных загрязнений [12], фенола [9], тяжелых металлов [1, 3, 4, 7, 11, 14] и даже болезнетворных бактерий, значительно снижая коли-индекс [5, 13]; улучшает качество воды, повышая содержание растворенного кислорода и понижая значения БПК и ХПК на 58% и 76 % соответственно [10].
Если в тропических и субтропических регионах E. crassipes активно вегетирует круглый год, то в нашем климате его использование ограничено теплым временем года, и зимовать растения должны в закрытых помещениях, температура и освещенность в которых позволила бы им нормально расти и вегетировать. Цель настоящей работы заключалась в изучении особенностей роста E. сrassipes в условиях критически низких для этого вида температур, а также наблюдение за его ростом при содержании на искусственной питательной среде в зимний период с целью сохранения банка растений и последующего использования их в системе очистки.
Материалы и методы
С целью поиска условий, наиболее благоприятных для перезимовки водного гиацинта, был проведен следующий эксперимент. В качестве питательной среды использовали среду Кнопа, традиционно применяемую в гидропонике. Содержание азота, способствующего вегетативному размножению, увеличили вдвое; кроме того, азотнокислый кальций заменили аммонийной селитрой.
Контролем служили растения, содержащиеся на водопроводной воде без добавок. И контрольный, и экспериментальный культиваторы имели объем 160 л с площадью водной поверхности 1,107 кв.м. Над ними располагались 2 лампы ДРЛ-700 мощностью по 700 вт, что обеспечивало освещенность от 8 до 16 кЛк (в зависимости от удаленности от лампы), температура колебалась в диапазоне от 17,4 до 23,3 оС. Для контроля были отобраны 60 здоровых среднего размера растений общим весом 3,31 кг; для эксперимента - 60 растений общим весом 3,33 кг. Плотность посадки в контроле составляла 54,2 экз-м-2, или 2,99 кг-м-2, а в эксперименте - 54,2 экз-м-2, или 3,00 кг-м-2. Раз в неделю растения пересчитывали и взвешивали; 10% среды сливали и добавляли свежей.
По результатам измерений и взвешиваний рассчитывали удельную скорость роста массы (цт) и вегетативного размножения (цп) водного гиацинта по формулам [6]:
Мт = 1пт /(Т-Т0) -1
тТо / , суш. , (1)
¡ип= 1п ^ /(Т-Т0) 1
пт1 , сут. , где (2)
т - масса, г или кг;
п - численность, экз.;
Т - время, сутки.
В ходе эксперимента были выделены три стадии, на каждой из которых рассчитывали удельные скорости вегетативного размножения (ця) и удельные скорости роста биомассы растений (цт) в контроле и в эксперименте.
Результаты и обсуждение
Первая стадия эксперимента длилась 35 суток. За это время количество растений в контроле увеличилось от 60 до 75 экз. (мп=0,006 сут.-1), в эксперименте - от 60 до 202 экз. (мп=0,034 сут.-1), а вес растений - в контроле от 3,31 до 5,80 кг (мт=0,016 сут.-1), в эксперименте - от 3,33 до 5,40 кг (мт=0,013 сут.-1). Изменение удельных скоростей вегетативного размножения и роста биомассы на протяжении первой стадии эксперимента представлено на рис. 1 и 2. Биомасса контрольных растений увеличивалась при небольшой, но достаточно стабильной скорости вегетативного размножения; растения выглядели здоровыми, на четвертую неделю начали цвести. В экспериментальном культиваторе увеличение количества и массы растений происходило неравномерно. Кроме того, избыток биогенов привел к развитию зеленых микроводорослей, пленка которых покрывала поверхность воды и частично нижние листья, а сами растения были мелкими, листья многих приобрели желтоватый оттенок.
Т, сутки
Рис.1.Динамика удельной скорости вегетативного размножения Е. сга881рез на среде Кнопа (первая стадия эксперимента): 1 - контроль, 2 - эксперимент.
10,025 -0,020 -
0,015 -
0,010 -
0,005 -
0,000
5
10
15
20
25
30 35
Т, сутки
Рис.2. Динамика удельной скорости роста биомассы E. сrassipes на среде Кнопа (первая стадия эксперимента): 1 - контроль, 2 - эксперимент.
Вторая стадия заключалась в том, что одна часть экспериментальных растений была переведена на содержание в водопроводной воде без добавок, а вторая оставлена на среде Кнопа. Для этого экспериментальный культиватор был разделен на два изолированных культиватора объемом 80 л с площадью поверхности 0,55 кв.м. В каждом культиваторе, включая контрольный, было оставлено по 60 экз., что составило 4,99 кг в контрольном, 1,79 кг в первом экспериментальном (переведенном на воду без добавок) и 1,55 кг во втором экспериментальном (оставленном на питательной среде) культиваторах. Через 35 суток (продолжительность второй стадии) количество растений увеличилось до 61 экз. в контрольном, 101 экз. в первом экспериментальном и 69 экз. во втором экспериментальном культиваторах, т.е. удельная скорость вегетативного размножения ця за этот период составила 0,001, 0,015 и 0,004 сут.-1, соответственно. Масса растений составляла 6,18 кг в контрольном, 2,48 кг в первом экспериментальном и снизилась до 1,48 кг во втором экспериментальном культиваторах, т.е. цт имела значения 0,006, 0,009 и -0,001 сут.-1, соответственно. При этом в контроле растения продолжали цвести, в первом экспериментальном культиваторе приобрели ярко-зеленую окраску, а во втором экспериментальном культиваторе угнетенность растений усилилась настолько, что общий их вес уменьшился по сравнению с начальным.
Дальнейшие наблюдения за ростом и развитием растений позволили выделить третью стадию эксперимента, которая длилась 21 сутки. За это время в контроле и в двух экспериментальных культиваторах количество растений увеличилось до 68, 121 и 139 экз. соответственно, а их вес - до 7,01 кг, 3,32 кг и 2,43 кг соответственно. Интересно, что во втором экспериментальном культиваторе водный гиацинт адаптировался к длительному нахождению в среде с повышенным содержанием биогенов, рос и вегетировал гораздо активнее, чем в контрольном и первом экспериментальном культиваторах (,«„=0,033 сут.-1 против 0,005 и 0,008 сут.-1; и «т=0,024 сут.-1 против 0,006 и 0,014 сут.-1). Растения в этом культиваторе приобрели здоровую зеленую окраску, корневая система стала более мощной из-за появления новых корней. Изменение удельной скорости вегетативного размножения и роста биомассы гиацинта в течение второй и третьей стадий эксперимента представлено на рис 3 и 4.
Рис.3. Динамика удельной скорости вегетативного размножения Е. сrassipes на среде Кнопа (вторая и третья стадии эксперимента): 1 - контроль, 2 - первый экспериментальный культиватор, 3 -второй экспериментальный культиватор.
ц 0,06 1 0,05 -0,04 -
3
0,03 -
0,02 -
0,01 -0 --0,01 0 -0,02 -
60
Т, сутки
Рис.4. Динамика удельной скорости роста биомассы E. сrassipes на среде Кнопа (вторая и третья стадии эксперимента). 1-контроль, 2- первый экспериментальный культиватор, 3 - второй экспериментальный культиватор.
Из полученных данных видно, что в условиях температурного диапазона 17,4-23,3 оС и освещенности 8-16 кЛк водный гиацинт, растущий на воде без добавок, не только сохраняет жизнеспособность, но и набирает вес, развивает мощную корневую систему, даже цветет (26 цветущих растений), хотя вегетативное размножение протекает с очень низкой удельной скоростью. Питательная среда с повышенным содержанием азота способствует активному вегетативному размножению, однако слишком длительное нахождение растений в избыточной питательной среде угнетает их, особенно корневую систему. Поэтому, несмотря на последующую адаптацию растений во втором экспериментальном культиваторе, представляется целесообразным первый месяц содержать водный гиацинт в среде с достаточно высоким содержанием биогенов. Это стимулирует вегетативное размножение (в то же время растения получат возможность создать запас питательных веществ). Затем эйхорнию необходимо перевести на воду без добавок (сохранив при этом уровень температуры и освещенности), что позволит многочисленным молодым растениям увеличить массу и развить довольно сильную корневую систему.
Список литературы
1. Браяловская В.Л., Якубовский К.Б., Попова А.И. О влиянии высшей водной растительности на качество воды водоемов-приемников сточных вод цветной металлургии // Вод. ресурсы. - 1989. - 4. - С.
2. Мережко А.И. Роль высших водных растений в самоочищении водоемов // Гидробиол. журн. -1973. - 2. - С. 118-125.
3. Akcin G., Saltabas O., Afsar H. Removal of lead by water hyacinnth (Eichhornia crassipes) // J. Environ. Sci. Health, Part A: Environ. Sci. Eng., 1994. - A 29, N 10. - P. 2177-2183.
4. Delgado M., Bigeriego M., Guardiola E. Uptake of Zn, Cr and Cd by water hyacinth // Water Resour. Bull. - 1993. - 27, N 2. - P. 269-272.
5. Gebra C.P., Straub T.M., Rose J.B. et al. Water quality study of graywater treatment systems // Water Resour. Bull. - 1995. - 31, N 1 . - P. 109-116.
6. Granato M. Cyanide degradation by water hyacinth, Eichhornia crassipes (Mart.) Solms. // Biotechnol. Lett. - 1993. - 15, N 10. - P. 1085-1090.
7. James R., Jancypattu V., Devakiamma G. et al. Impact of sublethal levels of mercury on glycogen and selected respiratory enzymes in Heteropneustes fossilis and role of water hyacinth in reduction of Hg toxicity // Indian J. Fish. - 1991. - 38, N 4. - P. 249-252.
8. Jantrarotai P. Water hyacinth (Eichhornia crassipes) and water pennywort (Hydrocotyle ranunculoides) use in treatment of poultry wasterwater // Diss. Abst. Int. Pt. B. Sci. and Eng. - 1991. - 51, N 11. - 89 p.
9. Nor Y.M. Phenol removal by Eichhornia crassipes in the presence of trace metals // Water Resour. Bull. - 1994. - 28, N 5. - P. 1161-1166.
10. Ruan Yong Gang, Liu Guang Liang. Purification of CTMP effluent by combined anaerobic and water hyacinth treatment // Appita J. - 1993. - 46, N 3. - P. 187-190.
11. Saltabas O., Akcin G. Removal of chromium, copper and nickel by water hyacinth (Eichhornia crassipes) //Toxicol. Environ. Chem. - 1994. - 41, N 3-4. - P. 131-134.
135-143.
12. Tang S.Y., Lu Xian-Wen. The use of Eichhornia crassipes to cleanse oil-refinery wastewater in China // Ecol. eng. - 1993. - 2, N. 3. - P. 243-251.
13. Xu H., Wang B., Yang Q. et al. Treatment of domestic sewage in macrohydrophyte ponds // Water Quality International - 92. - Suzuki M. - 1992. - 26, N 1-12. - P. - 1639-1649.
14. Zaranyika M.F., Ndapwadza T. Uptake of Ni, Zn, Fe, Co, Cr, Pb, Cu and Cd by water hyacinth (Eichhornia crassipes) in Mukuvisi and Manyame Rivers, Zimbabwe // J. Environ. Sci. Health, Part A: Environ. Sci. Eng. - 1995. - A 30, N 1. - P. 157-169.
Maintenance of water hyacinth Eichhornia crassipes indoors during cold season
I.N. Chubchikova, S.A. Shcherban
Water hyacinth Eichhornia crassipes (Mart.) Solms. is a heat-loving tropical plant, perspective for use in sewage purification. Maintenance conditions for it during cold season (winter 1999-2000 year) indoors in order to preservation banks of plants for utilization in purification systems were described. Specific growth rate of E. crassipes biomass and vegetative reproduction in nutriments at artificial illumination was present.
АГРОЭКОЛОГИЯ
PLANT EFFECT ON NUTRITIVE CONTENTS IN BROWN SOILS OF UKRAINE
SAEED ZERAA T KAR * The Kharkov National Agrarian University.
In mountain typical brown and black-brown soils have optimum conditions for agricultural development. Even in conditions of hard crossed relief of mountains, they are located in small masses. Brown soils are formed in mountain conditions with a subtropical climate and insufficient humidity when the soil structure has enough cations Ca2+ and Mg2+ , and reaction of the soil environment makes pH 7.5 - 9.0 in the surface layer of carbonates (1 - 5 %). Alkaline pH, presence of carbonates, and also insufficiency of humidity make dominants in formation of brown soils. The transition line passes from gray soils to gray-brown, then to black-brown and at last to mountain forest black - brown soils. The humus content differs from 3 - 6 % in gray brown soils, 4.5- 6 % in mountain brown typical soils and up to 10 - 15 % in black-brown soils. The soil formation process occurs in mountain conditions at height 1000 - 3000 m above sea level. In the soil maps, they appear in desert Cuba to the south-central Asia, and occupy the most part of Pakistan and Iran, some to Azerbaijan and Iraq, and pass across Turkey. Its geographic name is termed as subtropical arid (semi-desert) and high arid (deserted) region. Such soils are also in the north and the south of Africa, in the south USA (Texas, Colorado), in the south of South America and in the southwest of Australia. The small part of brown soils (about 6 - 7 %) is in Asia. These soils are rich in humus. Humus promotes the alkalinity and presence of carbonates in the top genetic horizon and form organic colloids which will be easily accumulated and kept in the future. Preservation of these soils is not caused by leaching. Organic content accumulation (humification) is caused by the favorable solar irradiation. Brown soils were formed in high-mountainous conditions, where the south has cold winter and promotes preservation of humins and fulvates. Therefore they have significant stability in time if the human actions will not disturb their balance and not cause rural development and the erosive phenomena. Microelements are termed as the chemical elements, which are found in soil and biological organisms. They are related to such elements: boron (B), manganese (Mn), molybdenum (Mo), copper (Cu), zinc (Zn), cobalt (Co), iodine (I), fluorine (F), etc. In this research our purposes were: a) determination of the nutritive element contents: N, P, K; b) determination of microelement contents: Pb, Cu, Zn, Cd, Mn, and Co.
Materials and Methods:
Our research objects were brown soils of south mountain coast of Crimea in Ukraine. Soil samples were taken in the Nikitsky botanical garden as depths: 0 - 10 cm, 10 - 20 cm, 20 - 30 cm, 30 - 40 cm, and 40 - 50 cm. We sowed the soil samples by sieve No.7 and No,5 mm and weighed them defining percentage of sand in the soil, throwing away sand, grinded soil by a pestle in the mortar, sowed them through a sieve No. 1 mm, and weighed again the soils determining the percentage of sand in soil. The soil sample variants were: a) the natural soils: No.l: Red-brown soil on deluvial limestone (south exposition 15 - 18°); No.2: Brown soil on clay slates (north-eastern exposition 15 -20°); No.3: Red - brown soil on deluvial limestone (east exposition 3 - 5°); b) the
*
Supervised by Dr.V.V.Degtyarov, Dean of Soil & Agrochemistry Faculty, Kharkov National Agrarian.
