Научная статья на тему 'Екзогенні чинники впливу на початкові етапи росту насіння'

Екзогенні чинники впливу на початкові етапи росту насіння Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
161
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Е. Р. Арапетян, М. Б. Галан, Р. Г. Гнип, М. Д. Надрага, О. П. Єфремова

Показана можливість використання екзогенних чинників різної природи (фізичної та хімічної) для підвищення схожості насіння рослин природної флори

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Influence of exogenous factors on first stage of seed germination

Influence of different origin exogenous factors (physical and chemical) on seed germination of nature plants is showed

Текст научной работы на тему «Екзогенні чинники впливу на початкові етапи росту насіння»

У сучасному плануванш мiст пiд озеленення житлових кварташв вщ-водиться значна частини площд. У свiй час Ле-Карбюзье мрiяв про те, що житло в мютах займе не бшьше 12 % простору, а решту територи - зеленi на-садження. Зпдно дiючих норм щодо генплану любого мюта бiльше 55 % територи повинно вiдводитися шд зеленi насадження, водойми, рiки (норма зе-лених насаджень у межах мюта повинна складати вiд 7 до 21 м2 на одного жителя залежно величини мiста, географiчноl зони i iн. чинникiв).

Протягом останшх рокiв благоустрiй поступово попршуеться. Обсяг робiт з озеленення територш та догляду за iснуючими зеленими насадженнями з кожним роком зменшуеться [Нацiональна доповiдь, 2000, ст. 61].

1з наведених прикладiв можна зробити висновок про те, естетика жит-лового району пов'язана з поняттям просторового ладу. Проектуючи житловi райони справу маемо з двома ландшафтними площинами: горизонтальною, на якш виршуеться функцiональна сторона територи (зонування територй, планування транспортно-тшохщно! мережi, розмiшення насаджень), i вертикально!, де виявляеться його естетична сторона (гармошя мас зелеш, арх^ек-турних форм, кольору).

Лггература

1. Забельщанский Г.Б., Минервин Г.Б., Раппапорт А.Г., Сомов Г.Ю. Архитектту-ра и эмоциональный мир человека. - М.: Стройиздат, 1985. - 208 с.: ил.

2. Леви Л., Андерсон Л. Народонаселение, окружающая среда и качество жизни. -М.: Экономика, 1979. - 144 с.

3. Нацюнальна доповщь про стан навколишнього середовища в УкраЫ у 1999 рощ. -К.: Видавництво Раевського, 2000.

4. Сен-Марк Ф. Социологизация природы. - М.: Прогрес, 1977. - 435 с.

5. Слепян Э.Я. Стратегия озеленения, категории растений озеленителей и проблемы сохранения и оздоровления городской природной среды/ У кн.: Озеленение, проблемы фито-гигиены и охрана городской природной среды. - Л., 1984, С. 138-229.

6. Таран И.В., Агапова А.М. Зеленое строительство в малых городах. - Новосибирск: Наука, 1987. - 198 с.

7. Хорев Б.С. Проблемы городов. - М.: Мысль, 1975. - 311 с.

УДК581.13:631.811+581.142 Ст. наук. ствроб. Е.Р. Арапетян, канд. бюл.

наук; доц. М.Б. Галан, канд. бюл. наук; ст. наук. ствроб. Р.Г. Гнип; тж. М.Д. Надрага, наук ствроб. О.П. Ефремова - м. Rbeie

ЕКЗОГЕНН1 ЧИННИКИ ВПЛИВУ НА ПОЧАТКОВ1 ЕТАПИ

РОСТУ НАС1ННЯ

Показана можливють використання екзогенних чинниюв pi3HOi природи (фь зично! та xiMi4HOi) для тдвищення схожосп насшня рослин природно! флори

Doc. E.R. Arapetyan, Doc. M.B. Halan, research R. G. Gnyp, eng. M.D. Nadraga,

research O. Efremova - Lviv

Influence of exogenous factors on first stage of seed germination

Influence of different origin exogenous factors (physical and chemical) on seed germination of nature plants is showed

Мжроелементи вiдносяться до чинникiв, якi регулюють picT та розви-ток рослини протягом онтогенезу i дiя яких е незамiнною. Мiкpоелементи легко утворюють комплекси з piзними оpганiчними сполуками, в яких ix ак-тивнicть збiльшуетьcя. По О.1. Опаpiну, 1 мг комплексно зв'язаного у каталазi 3ani3a еквiвалентний по ди 10 т. неоргашчного залiза. Вiдомий споЫб оброб-ки нaciння ciльcькогоcподapcькиx рослин (кукурудзи, гороху, пшенищ, вiвca, моркви, капусти, рису, тома^в, соняшника) солями низки мжроелемеш!в, а саме: цинку, бору, мад та iншиx з метою шдвищення вpожaйноcтi. Для дос-лiджувaниx рослин показаний позитивний вплив piзниx мiкpоелементiв на фiзiологiчнi процеси: фотосинтез, рют та розвиток рослин, засухо - i моро-зостшюсть, вмicт вiтaмiну С [1, 2]. Використання мшроелеменив дае змогу збшьшити вpожaйнicть зернобобових вiд 1,2 до 4-7 ц/га, тома^в вiд 14 до 40 ц/га, моркви - вщ 29 до 40 ц/га, капусти вщ 15 до 59 ц/га [3].

Мжроелемент бор, необхщний рослинам протягом всього перюду ix розвитку, здiйcнюючи вплив на вуглеводний, бiлковий, та нуклешовий обмь ни. Шд впливом бору посилюеться нагромадження цу^в, полiпшуетьcя якicть нaciння. Бор сприяе збшьшенню вмicту вiтaмiну С. Одтею iз важли-вих сторш фiзiологiчноi pолi мiкpоелементу бору е участь у регуляцп фе-нольного обмшу [4]. Характер ди бору мае вiдмiнноcтi у рослин, як вiдpiзня-ються за необхщшстю (високою або низькою) у ньому. Показано, що нaciння рослин з piзним типом обмiну речовин мае свш оптимум концентpaцii бору, при якому е найбшьша енеpгiя проростання насшня, що забезпечуе збшьшен-ня ваги проростюв [5]. Дводольнi рослини мають бiльш високу потребу в бо-pi нiж однодольнi. Мжроелемент мiдь бере активну участь у фотосинтез^ е складовою частиною окислюючих феpментiв, впливае на енеpгiю проростання i cxожicть нaciння овочевих культур. Стимулящя початкового росту корш-ня ячменю iонaми мiдi пояснюеться усуненням iнгiбуючоi дii етилену, що ут-ворюеться при пpоpоcтaннi насшня [6].

Метою роботи було дослщити вплив мжроелемеш!в, picт стимулю-юча дiя яких показана на низщ, у першу чергу, сшьськогосподарських культур. В основу дослщжень поставлено завдання удосконалити cпоciб стимуля-цii нaciнневоi cxожоcтi за дiею екзогенних чинникiв xiмiчного походження та при сумюнш дii xiмiчного та фiзичного (червоне cвiтло) чинникiв, що дозволить забезпечити шдвищення схожост насшня дикорослих рослин та впли-нути на рют саме на початкових етапах онтогенезу, яю визначають подаль-шiй xiд розвитку рослин.

Об'екти та методика досл1джень

Об'ектами доcлiдження були рослини з природних мюць зростання: cмiлкa звичайна (Silene vulgaris (Moench) Garcke) з родини Caryophyllaceae, сон бiлий (Pulsatilla alba Reichenb.) (Ranunculaceae), золотушник aльпiйcький (Solidago alpestris Waldst. et Kit. ex Willd.) з родини Asteraceae, тирлич жов-тий (Gentiana lutea L.) та тирлич безстебловий (Gentiana acaulis L.) - Genti-anaceae. Смшка звичайна зростае у субальпшському та альпшському поясах, вiдноcитьcя до загальнокарпатсько1' ендемiчноi виcокогipноi раси [7]. Насшня роду Silene мае потужний ендосперм. Свiжозiбpaне насшня багатьох видiв

цього роду не мае перюду спокою або спокш !х не глибокий [8]. Pulsatilla alba розповсюджена у Карпатах, зростае на луках субальпшського та альпшсь-кого пояЫв (1650-1960 м.), характеризуеться як декоративна рослина, засто-совуеться у народнш медицинi, мiстить цiннi для медицини речовини - глжо-зиди серцево! групи, мае фунгициднi властивостi, знаходиться шд охороною, занесена до "Червоно! книги Укра'ни" [7,9]. Насiння Pulsatilla alba мае маленький недиференцшований зародок. Solidago alpestris розповсюджений у субальпшському i альпiйському поясах у Карпатах. Рослина декоративна. Тирлич жовтий та тирлич безстебловий зростають на луках субальпшського та альпшського пояшв, знаходяться шд охороною, занесенi до "Червоно! книги Укра'ни". Обидва види е декоративш. Тирлич жовтий вщноситься до лжу-вальних рослин i е медоносом [7].

У дослщженнях використовували насiння згаданих вище рослин. На-сiння тирлича жовтого та золотушника альпiйського зiбране на схилах шв-тчно-схщно! експозици (1500м. н.р.м.) високогiрного бiологiчного стащона-ру Львiвського унiверситету с. Кваси Рахiвського району Закарпатсько! область Насiння Silene vulgaris L. та Pulsatilla alba зiбране на схилах швшчно-схщно! експозици гори Пожижевська (1810 м. н.р.м.) 1вано-Франювсько! об-ластi, Gentiana acaulis - в райош гори Данцеж1 (1830 м. н.р.м.) та в райош Марморошського масиву. Рiк збору насiння 2002.

Дослщжуване насiння замочували в розчинах 0,02 % мщного купоросу (CuSO4), 0,02 % борно! кислоти (H3BO3) та у дистильованiй водi (контроль) протягом 24 годин при температурi +250 С або при +50С вiд 7 до 21 дня. При сумюнш дн мiкроелементiв та червоного свiтла насшня пiсля ш-кубаци на розчинах мжроелемеш!в освiчували червоним свiтлом 10-20 хви-лин. Насiння пророщували в чашках Петрi на фiльтрувальному паперi з шд-ложкою iз вати або на агаризованому середовишд в лабораторних умовах при освггленш люмшесцентними лампами ЛБ-80. Проростання характеризували по Велшгтону [10].

Табл. 1. Вплив обробки xiMi4HUMU агентами на схож^ть настня смтки

звичашин (Silene vulgaris L.) (%)

Тривалшть дослiду, днi Варiанти ----- Кiлькiсть пророслого насiння (%)

3 7 11

Контроль 250 С 0 18 24

CuSO4 0,02 % 16 24 28

H3BO3 0,02 % 40 54 54

Результата

1нкубащя насшня смшки звичайно! в розчинах мжроелеменлв для обох дослiджуваних варiантiв через три доби показало проростання насшня на вщмшу вщ контрольного варiанту. Поява зелених сiм,ядольних листкiв з нескинутими покривними лусками спостершалась тшьки у варiантi обробки насiння розчином мжроелементу бору. Через тиждень, коли вже у контроль-

1 насшня зiбране науковим спiвробiтником iнституту екологи Карпат АН Укра'ни Р. Дмитрах

ному Bapiarni вiдзначено проростання насiння, дослщний BapiaHT з бором за-безпечував кращий розвиток нaсiння.

Обробка насшня Silene vulgaris мiкpоелементaми мiдi або бору позитивно впливае на проростання насшня, прискорюючи його поpiвняно з контролем. Позитивна дiя бору проявилась у пpискоpеннi схожост нaсiння, збiльшеннi вiдсотку пророслого насшня поpiвняно з мiкpоелементом мiддю (фото 1).

Фото 1. Проросле настня Silene vulgaris L. предобробленерозчинамиборно'1

кислоти або мiдного купоросу Треба вщзначити, що обробка насшня мжроелементом бору позитивно вплинула також на розвиток насшня, що можливо прошюструвати за ра-хунок висоти проростка: 20 мм у дослщному вapiaнтi та 15 мм у контрольному. Застосування мшроелеменпв мад та бору не впливае на проростання насшня Pulsatilla alba.

Замочування насшня Gentiana acaulis в розчинах мжроелеменпв при низькш позитивнш темпеpaтуpi +50С протягом вiд 7 до 21 дня дае результат хоча i незначний. Через мюяць вщ початку дослiду проростки з коpiнчиком довжиною 10 мм та шм'ядольними листками вiдзнaчено як при застосуванш мiкpоелементу мiдi, так i бору. Нaйкpaщi результати дае застосування бору при замочуванш нaсiння при темпеpaтуpi +50 С протягом 21 день. Не виявлено piзницi у ди мiкpоелементiв для нaсiння одного виду piзних мiсць зростання.

При дослщженш спшьно! ди мiкpоелементу бору та червоного свггла (експозицiя 20 хвилин) на насшня Gentiana acaulis шкубованого в розчиш мiкpоелементу при темпеpaтуpi +50 С не виявлено позитивного ефекту. Таю результати можна пояснити, спираючись на дат л^ератури, як свiдчaть про те, що насшня Gentiana acaulis для усшшного проростання потребуе страти-фшаци протягом 2-3 мюящв (8).

Схожiсть насшня G. lutea, яке характеризуеться у природних умовах низькою схожiстю та розтягнутим перюдом проростання, стимулюеться об-

робкою 0,05 % розчином пберелово1' кислоти до 71 % при контролi - 0 % [11]. Застосування червоного свггла спшьно з мiкроелементами для насшня Gentiana lutea, яке пророщували на агаризованому середовищi показало, що через 25 дшв висота проростюв становила 10-15 мм (схожiсть - 20 %) в той час як у контролi насшня не проросло. Пророщування насшня ще! ж рослини в аналопчних умовах на фшьтрувальному паперi не дало результата.

Агростимулiн, який застосовуеться як регулятор росту природного по-ходження для сшьськогосподарських рослин, використано як хiмiчний чин-ник стимуляцiï схожостi насшня Campanula polymorpha Witas, Aster alpi-nus L., Gentiana lutea L. зiбраного з рослин, iнтродукованих у боташчному саду ЛЛДУ та Melandrium dioicum (L.) Coss.et Germ. [12] - в боташчному саду ЛНУ та на схилах пiвнiчно-схiдноï експозици високопрного бюлопчного стацiонару (1500 м. н.р.м.) с.Кваси 1вано-Франювсько1" область Стимулююча дiя агростимулiну на шдукщю схожостi вiдмiчено для насiння Campanula polymorpha Witas (70 %, контроль - 40 %) та незначний ефект через три тижш вщ початку дослiду для Aster alpinus L, (10 %, контроль - 0 %). Обробка насшня Melandrium dioicum (L.) Coss.et Germ. рiзних мiсць зростання не вияви-ла позитивноï дiï на схожють насiння. Початок розвитку насiння (наявшсть корiнцiв) у контрольному варiантi вiдмiчено на п'ятий день вiд початку досль ду для насiння Melandrium dioicum (L.), зiбраного у природь Вони розвину-лись у добре сформоваш проростки з зеленими Ым'ядолями на сьомий день експерименту. У дослщному варiантi на цей час вщзначено поява корiнцiв. Насiння того ж виду, зiбране в умовах культури, у контрольному варiантi початок росту вiдмiчено через 17 дшв (34 %, дослщ - 5 %). Насшня тирлича жовтого обробка агростимулшом не шдукувала проростання.

Аналiз отриманих даних дае змогу зробити висновок, що обробка насшня дешевими та доступними хiмiчними речовинами (мжроелементами), якi не е шюдливими для людського органiзму та широко застосовуються у сiльському господарств^ призводить до стимуляцiï схожостi насшня дослщ-жуваних видiв, дае змогу збшьшити вiдсоток проростання насiння та збшь-шити врожайнiсть. Використання обох мжроелеменпв прискорюе початковi етапи онтогенезу. Сумюна дiя мiкроелементiв та червоного св^ла не виявила впливу на схожють дослiджуваного насiння.

Рiзниця в метаболiзмi проростання насiння, поглинання ютв мiдi та 1'х нагромадження в органах рослини визначаеться все таки генотипом рослин, що показано в лiтературi [13]. Врахування цього чиннику е бажаним при про-веденш дослiджень такого напрямку.

Лггература

1. Чернавина И.А. Биохимия и физиология микроэлементов. - М.: Н., 1970. - 117 с.

2. Химические элементы и аминокислоты в жизни растений, животных и человека// Под.ред.Власюка П. А. - К.: Наук. думка, 1979. - 280 с.

3. Шкварук Н.М. Итоги полувековых исследований микроэлементов в уманском сельскохозяйственном институте// Микроэлементы в окружающей среде. - К.: Наук. думка, 1980. - С. 14-16.

4. Сергейчик А. А. Ферменты фенольного обмена и чувствительность растений к дефициту бора// . Материалы всесоюзного совещания. Физиолого-биохимические механизмы -Кишинев: Штиница,1984. - С. 32.

5. Власюк П.А., Кибаленко Л.П., Сидоришина Т.Н., Демченко Т.И. Локализация бора в растениях у зависимости от концентрации его у питательной среде// Микроэлементы в окружающей среде. Киев. Наук. думка, 1980. - С. 127-132.

6. Рашаль И. Д., Озолиня Г.Р., Лапиня Л.П. Зависимость продольного роста корней ячменя от генотипа при воздействии солями меди и серебра// Физиология и биохимия культ. растений - 1987. - т.19, N 5. - С. 505-509.

7. Нестерук Ю. Рослини укра'нських Карпат. - Льв1в: Полл1, 2000. - 135 с.

8. Николаева М.Г., Разумова М.В., Гладкова В.Н. Справочник по проращиванию покоящихся семян. - Л.: Н., 1985. - 347 с.

9. Жизнь растений Т.5(1)// Под ред. Тахтаджяна А. - М.: Просвещение, 1980. - 430 с.

10. Веллингтон П. Методика оценки проростков семян. - М.: Колос, 1972. - 174 с.

11. Сапоженкова Т.В., Сенчина Б.В., Дручас 1.В. Схож^ть насшня деяких вид1в високопрних рослин Карпат в умовах культури// Укра'нський боташчний журнал - 1986. -т.43, N 5. - С. 28-31.

12. Определитель высших растений Украины. - К.: Наук. думка, 1987.

13. Clark R.B. Plant genotype differences in the uptake, translocation, accumulation and use of mineral elements required for plant growth// Plant and Soil. - 1983 - 72, N2/3 - P. 175-196.

УДК 712.2 (09) (477.43) Доц. Л.П. Kaimiposa1, канд. бюл. наук -

м. Хмельницький

ПАМ'ЯТКИ ПРИРОДИ У СТРУКТУР1 ЗЕЛЕНИХ НАСАДЖЕНЬ М. КАМ'ЯНЦЯ-ПОД1ЛЬСЬКОГО

Було дослщжено боташчш пам'ятки мюцевого значення - щнш деревш штро-дуценти - у MÏCTÏ Кам'янець-Подшьський. Вивчено ютор^ формування культивова-hoï мюько'1 дендрофлори, таксономiчний склад природних мюцезнаходжень, проана-лiзовано ïx систематику i вшовий склад, наукову i юторичну цшшсть природоохо-ронних територш та ïx роль як основи для еколого осв^ньо'1' роботи. Подан коротю описи найцшшших пам'яток природи.

Doc. L.P. Kazimirova - Khmelnytsky Natural sights in the structure of the kamyanets-podilsky green plantations

Local botanical natural sights of the city of Kamyanets-Podilskii being valuable arboreal introducents have been studied during the research. History of forming up a cultivated city dendroflora, tacsonomical composition of natural sights and its systematic and age analyses, scientific and historical value of the reserved natural sights and its role as a basis for the environmental educational work. Short description is given of the most valuable natural sights, and environmental issues are considered.

Кожен населений пункт мае юторда формування своeï зеленоï зони, що безумовно пов'язана з ютор1ею мюта, яка в окремих випадках е справд1 славетною. Таким мютом на ХмельниччиН е Кам'янець-Подшьський, ютори-ко-культурний заповщник якого входить до культурноï спадщини ЮНЕСКО.

Як i арх1тектурш пам'ятки, зелеш насадження мюта е свщками багать-ох юторичних подш. Завдяки ним мюто Кам'янець-Подшьський е одним з найзелешших мют Украши, i серед населених пунклв вщзначаеться великою кшьюстю ботанiчних пам'яток природи мюцевого значення. Ними е вiковiчнi

1 кафедра екологп Технологiчного ушверситету Подiлля (Associate Professor, Department of Ecology, Technological University of Podillia)

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.