CC BY
14
ПОГЛИБЛЕШ Б1ОЛОГ1ЧН1 ДОСЛ1ДЖЕННЯ
УДК504:581.52:582.711(477.20) Ст. наук. ствроб. З.Г. Бонюк1,
канд. б\ол. наук; ст. наук. спгвроб. С.Г. Корсун2, канд. с.-г. наук; наук. сп1вроб. I.I. Клименко2; ст. лаборант Н.М. Белемець1;
проф., Г. Т. Гревцова1, д-р бюл. наук
ТАВОЛГИ SPIRAEA L. (ROSACEAE) В УМОВАХ УРБОТЕРИТОРН КИЕВА
У межах м. Киева дослщжено arpoxiMi4Hi i токсиколопчш характеристики еко-тошв, що зазнають pi3Horo за iнтенсивнiстю техногенного навантаження у мюцях зростання Spiraea х vanhouttei (Briot) Zab. Установлено перевищення фонових зна-чень за вмютом свинцю, кадмiю, цинку, мвд, марганцю у Грунтах та нагромадження важких металiв у листках рослин. Виявлено високу стшкють таволги в умовах заб-руднення екотопiв важкими металами.
Ключовг слова: Spiraea, антропоземи, агрохiмiчний аналiз, важкi метали, деко-ративнiсть.
Розроблення теоретичних питань фггооптим1зацп урбашзованого се-редовища можливе лише на основ! знань про стшюсть деревних насаджень з урахуванням як несприятливих природних кшматичних чинниюв, так i фак-тор1в техногенного походження. Численш результати дослщжень свщчать, що по вщношенню до промислових забруднювач1в не мае i не може бути як абсолютно стшких, так i нестшких рослин (5; 6). Боташчний сад ¡м. акад. О.В. Фомша е об'ектом природно-заповщного фонду загальнодержавного значення, розташований у центр1 м. Киева. Територ1я Саду обмежена штен-сивними автомапстралями, i тому одшею з виршальних умов збереження рослинного р1зномашття колекцшних фонд1в е виявлення стшкосп дерев i кущ1в до техногенного впливу урбоцентру. З врахуванням зазначеного, досль дження еколого-бюлопчних властивостей рослин, 1х стшкосп в умовах урбо-техногенного навантаження е актуальними.
Вважаеться, що вагомим наслщком впливу антропогенного фактора на довкшля е нагромадження важких металiв (ВМ) компонентами урболан-дшафтiв, зокрема, Грунтовим покривом, рослинами. Метою наших досль джень було провести пор!вняльний аналiз Грунту i надземно1 маси рослин на вмют ВМ у р!зних мюцях зростання на територп боташчного саду i за його межами у м. Киев^ виявити вплив негативних чинниюв на стшюсть i, вщпо-вщно, стан та декоративнють рослин. Красиво кв^уч! кущ! роду Таволга (Spiraea L.) здавна використовують в озелененш населених пункпв, в парках, приватних садибах тощо. Нин! асортимент цих рослин значно розширився, але найбшьшого поширення, зокрема, i в озелененнi мегаполiсу Киева, набу-
1 Боташчний сад ¡м. акад. О.В. Фом1на Кшвського НУ ¡м. Тараса Шевченка, м. Кш'в;
2 ННЦ "1нститут землеробства НААН", смт. Чабани Киево-Святошинського району Кшвсько! обл.
Поглиблен1 51олог1чн1 досл1дження
277
ла Spiraea х vanhouttei (Briot) Zab., через це ii було використано у нашому ек-сперименп, як тестовий об'ект.
Матер1али i методи. Для дослщжень було визначено п'ять мюцезрос-тань S. х vanhouttei: № 1 - бульвар Шевченка, за 3 м в1д полотна дороги, ви-сота рослини 1,7 м, вж - 15 р.; № 2 - бульвар Шевченка, за 20 м в1д полотна дороги, висота 1,6 м, вж 26 р. Iншi мюцезростання знаходяться на територн Саду: № 3 дш. В12 - поблизу зовшшньо! загорожi, висота 1,7 м, вж 44 р.; № 4, дш. Партер, висота 1,9 м, вiк 44 р.; № 5, дш. С6, висота 2,5 м, вiк 54 р. Проби Грунту для агрохiмiчного i токсикологiчного аналiзу вщбирали з шару 10-15 см одночасно з пробами рослинного матерiалу у фазу - кшець цвiтiння S. х vanhouttei. Для кожного екотопу визначали агрохiмiчнi i токси-колопчш властивостi Грунтiв, а також нагромадження ВМ листками рослин. Передбачаючи можливють аерогенного забруднення надземно1 вегетативно1 маси рослин пилом, анатзували рослинний матерiал за р1зно! пiдготовки до анатзу: листки рослин ретельно промитi у дистильованш водi та 0,02 н НС1 i не промитi. Вщбирання проб Грунту i рослинного матерiалу, аналiз, ощню-вання результатiв проводили зпдно з чинними в Украш нормативними та методичними документами (1-3).
Результати та Ух обговорення. Грунти п'яти дослщжуваних екотопiв мали легкий гранулометричний склад, але значно вiдрiзнялися за iншими характеристиками, оскшьки зазнають потужного антропогенного впливу.
Грунти проб № 1 i № 2 мали шрий колiр, вщзначалися поодинокими включеннями щебеню та часточок будiвельних вiдходiв. Грунт скипав внасль док контакту з соляною кислотою, що свiдчить про присутнiсть карбонапв кальцiю та магнiю, хоча реакщя середовища була близькою до нейтрально! -7,07-7,12 одиниць рН. Забезпечешсть Грунпв органiчними речовинами серед-ня, азотом та фосфором - дуже низька, калieм - висока (табл. 1).
Табл. 1. Агрохiмiчнi показники родючостг Грунтгв у м1сцях зростання Spiraea х vanhouttei
№ проби Обмшна кислоттсть, рНкс1 Гумус, % Азот лужно-пдро-лiзований, N мг/кг Грунту Фосфор* рухо-мий, Р2О5 мг/100 г Грунту Калш* обмш- ний, К2О мг/100 г Грунту
1 7,07 3,04 68,6 3,1 33,2
2 7,12 2,44 82,6 3,15 33,2
3 6,42 3,98 121,8 23,0 32,5
4 4,75 3,23 123,2 5,50 12,0
5 4,55 6,73 229,6 11,0 27,6
*№ 1 i 2 - фосс эор i кал 1й визначали за метод ом Мачигша; № 3 - за Чириковим;
№ № 4 i 5- за Красновим.
Грунти боташчного саду вщзначались кращими показниками родю-чостi, порiвняно з узбiччям бульвару Тараса Шевченка. Рiвень забезпеченостi органiчними речовинами на дшянках № 3, № 4, № 5 змшювався вiд тдвище-ного до високого, вщповщно, достатньою була забезпечешсть гiдролiзовани-ми сполуками азоту, кшьюсть доступних рослинам форм фосфору i калiю ва-рiювала в1д пiдвищеного рiвня до дуже високого. Реакщя середовища у Грун-
т дшянки № 3, розмщено1 поряд з огорожею, була нейтральною, а на дшян-ках в глибиш саду - середньо кисла.
Грунти вщзначалися рiзним вмiстом кислоторозчинно1 форми ВМ. Кшьюсть мiдi змiнювалася у межах 497 %, цинку - 580 %, свинцю - 213 %, кадмiю - 150 %, нiкелю - 84 %. При цьому в усх дослiджених точках умiст шкелю був у межах фону (табл. 2). Кшьюсть мда змiнювалась вщ слабкого рiвня забрудненостi на дшянках, розмiщених в глибинi саду (№ 4 i № 5) до помiрного i високого в мюцях зростання (№ 1 i № 3), розмщених ближче до автошляхiв.
Табл. 2. И.тст важких метаЛв у грунта, в мкцях зростання 8. х \4inkouttei
№ проби Кислоторозчинна форма, мг/кг
мщ цинку свинцю кадмш шкелю марганцю зал1за
1 20,0 72,2 21,1 0,5 4,5 56,2 90,7
2 7,4 50,6 14,2 0,3 2,5 39,4 98,9
3 39,4 61,2 44,5 0,3 3,2 33,7 29,5
4 9,1 9,0 26,1 0,2 2,8 35,3 48,1
5 6,6 9,8 14,8 0,4 4,6 25,1 41,6
фон 3-5 5-10 2-3 0,1 4-6 менше 50 -
Середнiй та пiдвищений рiвень забрудненостi rрунтiв цинком спосте-рiгали також на дшянках поблизу автомапстралей (№ 1, № 2, № 3). А на дь лянщ № 1 зазначено ще й перевищення фону за марганцем (слабкий рiвень забруднення). Грунти ушх мiсця зростання мали перевищення фону за вмю-том свинцю i характеризувались рiвнем забруднення вщ помiрного до дуже високого. Кшьюсть кадмш у всiх дослiджених точках була на рiвнi слабкого забруднення. Загалом, найвагомiшим нагромадження важких металiв Грунтами було на дшянщ № 1, розмiщенiй за 3 м до полотна дороги на бульварi Тараса Шевченка, та № 3 - в межах Боташчного саду, поблизу автомагютралт
Вмют ВМ у листках таволги дослщжуваних мiсця зростання мала пев-ну вiдмiннiсть (табл. 3). Цi змши залежали вiд вiдстанi до джерела забруднення, Грунтових умов, шших особливостей екотопу.
Табл. 3. Вмкт важких металв у листках 8. х уапкоиЛе '1
№ проб Валовий вм1ст, мг/кг (листки не мил/листки мип)
мда цинку свинцю кадмш нгкелю марганцю зал1за
1 6,9/5,8 47,8/26,2 2,6/2,2 0,3/0,3 1,8/1,8 25,3/16,9 107,6/81,8
2 10,3/7,2 46,2/40,9 2,5/1,7 0,5/0,4 3,1/1,9 43,8/34,1 215,7/90,6
3 11,3/7,7 50,0/34,2 2,3/2,3 0,6/0,6 6,0/3,2 66,5/42,6 142/4/94,3
4 8,8/7,3 37,6/32,7 2,3/2,3 0,8/0,6 6,0/5,0 64,2/60,6 145,8/131,9
5 7,3/5,5 43,5/22,0 2,6/2,4 0,7/0,5 3,5/1,9 56,8/26,4 212,2/143,6
У листках вщмитих рослин амплiтуда коливань за юльюстю мiдi ста-новила 5,5-7,7; цинку - 22,0-40,0; свинцю - 1,7-2,4; кадмто - 0,3-0,6; шкелю -1,8-5,0 мг/кг сухо1 речовини. Тобто, перевищення мшмального значення ста-новило у мда до 40 %, у цинку до 82 %, свинцю - 41 %, кадмто - 100 %, шке-лю - 178 %. Важливо зазначити, що цi змiни були значно меншими, нiж у Грунтах дослщжуваних екотопiв. Це свiдчить про юнування фiзiологiчних бар'eрiв у рослин на межi Грунт - коренi, кореш - надземна вегетативна маса,
Поглиблеш бюлопчш дослiдження
279
як1 перешкоджають надлишковому надходженню токсичних сполук та еле-ментiв до рослинного оргашзму. Водночас, звертае на себе увагу пiдвищення к1лькост1 нiкелю у рослинному матерiалi точок № 4 i № 3 за незначно! кшь-кост1 металу в Грунт1. Загалом ч1тко! закономiрностi м1ж нагромадженням ВМ у Грунт! i рослин1 не спостер^али. Це, очевидно, пов'язано з тим, що Грунт вiдбирали з шару 10-15 см, а коренева система таволги сягае значно глибших шарiв i може зв1дти використовувати бюгенш i токсичн1 елементи.
При аналiзi промитих та не промитих листюв було встановлено, що значна юльюсть ВМ затримуеться на листках разом з пилом. Серед дослщжу-ваних елеменпв стабiльнiстю вiдзначено забруднення мщдю i цинком, а найбшьше з пилом нагромаджувався цинку (13-97 %) та шкелю (до 87 %), пор1вняно з митим матерiалом (див. табл. 3). Загалом найбшьша частка ВМ накопичувався з пилом на листках таволг на дш. Партер (№ 5); на дш. В12 поблизу загорожi (№ 3) i на Бульварi Шевченка (№ 1).
Важливо зазначити, що при аналiзуваннi в1дмитих в1д пилу листюв рослин з територп ботанiчного саду спостережено тенденщю до нагрома-дження в ньому свинцю, кадмiю, шкелю, марганцю, залiза, пор1вняно з листками рослин з бульвару Тараса Шевченка, що, на наш погляд, пов'язано з в1-ком рослин та кислотно-основним потенщалом Грунтового середовища.
Для дослщження видозм1ни площ1 листково! поверхш були вiдiбранi визр1л1 листки S. х vanhouttei з вегетативних пагонiв середньо! частини крони куща, по 100 шт. з кожного дослщжуваного об'екта. Математичну обробку даних здшснювали в програмi Excel та пакет Statistika 6.0. з урахуванням за-гальноприйнятих рекомендацiй з бюлопчно! статистики (4).
Табл. 4. Морфометричш показники листковоТ поверхш S. х vanhouttei
Показники № 1, № 2 № 3 № 4 № 5
А В Д А В Д А В Д А В Д
Середне арифметичне 2,3 1,69 1,01 3,67 2,6 1,8 3,53 2,44 1,73 3,73 2,7 1,8
Середне квадратичне вiдхилення 0,32 0,22 0,16 0,31 0,31 0,22 0,54 0,41 0,30 0,4 0,35 0,2
Похибка середнього арифметичного 0,05 0,03 0,02 0,04 0,04 0,03 0,07 0,06 0,04 0,06 0,05 0,03
Коефiцiент варiацi! (V, %) 13,8 13 16,1 8,43 12,1 12,3 15,2 16,7 17,6 10,8 12,8 11,5
Примака: довжина листково! поверхш - А; ширина листково! поверхш - В; вщстань в1д основи листково! поверхш до найбшьш широко! !! частини - Д.
Для кожно! ознаки листково! поверхш визначали мшмальне i макси-мальне значення (змшну амплiтуду; min, max), середне арифметичне значен-ня, похибку середнього арифметичного, коефщент варiацi! (V, %) (табл. 4). Для зiставлення пол1морф1зму ознак використовували емпiричну шкалу, де рiвень зм1ни ознак: дуже низький -V< 8 %; низький - V=8-12 %; середнiй -V=13-20 %; високий - V=21-40 %; дуже високий - V>40 %. Видозмiна листково! поверхнi проявлялася у зменшеннi розм1р1в листк1в.
Аналiзуючи отриманi данi, зазначаемо, що найменшi морфометричнi показники листк1в були у рослин, що зростають вздовж автомагiстралi - на бульварi Шевченка за 3 м i за 20 м в1д полотна дороги (№ 1, № 2). На зразках
рослин з територп Боташчного саду розм1ри листюв мали незначнi в1дм1ни. Рiвень змши ознак листково! поверхнi знаходився в межах низьких i середнiх значень. Варто зазначити, що рослини мали декоративний вигляд впродовж всього вегетацшного перюду, незалежно в1д ступеня техногенного забруд-нення. Це свщчить про ст1йк1сть S. х vanhouttei в умовах сучасного урботех-ногенного навантаження.
Л1тература
1. ДСТУ 4289:2004 Як1сть Грунту. Метод визначення орган1чно! речовини.
2. ДСТУ 4362:2004 Як1сть Грунту. Показники родючост! Грунт1в.
3. ДСТУ IS010390:1994, IDT Як1сть Грунту. Визначення рН.
4. Зайцев Г.Н. Оптимум и норма в интродукции растений / Г.Н. Зайцев. - М. : Изд-во "Наука", 1983. - 286 с.
5. Илькун Г.М. Загрязнители атмосферы и растения / Г.М. Илькун. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1978. - 274 с.
6. Новицкая Ю.Е. Физиолого-биохимические механизмы адаптации организмов в филогенетическом аспекте // Всесоюзное совещание по вопросам адаптации древесных растений к экстремальным условиям : тез. докл. - Петрозаводск, 1981. - 127 с.
Бонюк З.Г., Корсун С.Г., Клименко И.И., Белемец Н.М., Гревцо-ва Г.Т. Таволги Spiraea L. (Rosaceae) в условиях урботерритории Киева
В пределах г. Киева исследованы агрохимические и токсикологические характеристики экотопов, которые подвержены различным по интенсивности нагрузкам в местах произрастания Spiraea х vanhouttei (Briot) Zab. Установлено превышение фоновых значений по содержанию свинца, кадмия, цинка, меди, марганца в почве и накопление тяжёлых металлов листьями растений. Выявлено высокую устойчивость таволги в условиях загрязнения экотопов тяжёлыми металлами.
Ключевые слова: Spiraea, антропоземы, агрохимический анализ, тяжёлые металлы, декоративность.
Bonyuk Z.G., Korsun S.G., Klymenko I.I., Belemets N.M., Grevtsova G.T. Spiraea L. (Rosaceae) under conditions of urban territories
The agrochemical and toxicological characteristics of ecotopes which have different man-caused loads in habitats of Spiraea х vanhouttei (Briot) Zab. in Kyiv have been studied. An excess of lead, cadmium, zinc, copper, manganese is in soils and heavy metals are in plants х leaves. The high resistance of Spiraea L. (Rosaceae) under conditions of pollution of ecotopes by heavy metals have been determined.
Keywords: Spiraea, antropogenic soils, agrochemical analysis, heavy metals, decorative value.
УДК 634.017 Наук. ствроб. В.А. Втенко, канд. бюл. наук -
Нацюнальний дендропарк "Софивка " НАН Украти
ВЕГЕТАТИВНЕ ВИРОЩУВАННЯ П1ДЩЕП ДЛЯ ДЕКОРАТИВНИХ ФОРМ MORUS ALBA L.
Висв^лено основш результати дослщжень з вирощування вегетативних шдщеп для декоративного pi3HOMamrra Morus alba L.: Morus alba 'Pendula', M. a. 'Globosa', M. a. 'Pyramidalis', M. a. 'Contorta', M.a. 'Macrophylla', M. a. 'Tatarica'. Визначено опти-мальш строки живцювання Morus alba L. та дослщжено вплив стимуляторiв росту на регенерацшну здатшсть зелених та здерев'яшлих живщв Morus alba L. На осжга от-риманих результапв дано екож^чне обгрунтування дощльност вирощування вегетативного садивного матерiалу для декоративних форм Morus alba L. у розсадниках.
Поглиблеш бюлопчш дослщження
281
