Научная статья на тему 'Вплив лазерного, УФ-С- i червоного світла на проростання насіння Arnica montana L. '

Вплив лазерного, УФ-С- i червоного світла на проростання насіння Arnica montana L. Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
95
30
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
Arnica / схожість насіння / гелій-неоновий лазер / УФ-С-світло / червоне світло / Arnika / germination of seeds / helium-neon laser / UV-blue-light / red light

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — К. О. Скварко, О. П. Кальмук, Ю. І. Бено

Досліджено дію низькоенергетичного гелій-неонового лазерного випромінювання, червоного та УФ-С-світла на схожість та швидкість проростання насіння Arnica montana L. Передпосівне опромінення насіння червоним та УФ-С-світлом поліпшує насіннєві показники арніки гірської. Невисокі дози неперервного лазерного випромінювання слабо стимулюють проростання насіння на початкових етапах розвитку рослин.

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 laser radiation, UV-Blue and red light on the seed sprouting Arnica montana L.

The influence of low energy helium-neon laser radiation, UV-blue and red light on the germination ability and seeds sprouting Arnica montana L. was investigated. It is set that pressed irradiation of seed by redand UV-Blue light improves the seminal indexes of Arnica. The low doses laser rays of helium-neon radiation are broken by a germination on the initial stages of plants development.

Текст научной работы на тему «Вплив лазерного, УФ-С- i червоного світла на проростання насіння Arnica montana L. »

Лтратура

1. Борейко В. История заповедного дела в Украине / В. Борейко. - К. : Вид-во "Щана", 1995. - 181 с.

2. Довщник природних ресурав Житомирщини / уклад. О.Я. Пшщук, О.О. Орлов. -Житомир : РВ ДП "Льонок", 1993. - 144 с.

3. Закон Укра!ни "Про природно-заповщний фонд " вiд 16.06.1992 р., № 34.

4. Клименко Ю.О. Насадження старовинних паркiв-пам'яток садово-паркового госпо-дарства Житомирсько! областi / Ю.О. Клименко // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Украши. - 2009. - Вип. 19.7. - С. 28-37.

5. Кучерявий В.П. Озеленення населених мюць : тдручник / В.П. Кучерявий. - Вид. 2-ге, [перероб. та доп.]. - Львiв : Вид-во "Свгг", 2008. - 456 с.

Марков Ф.Ф. Природно-заповедные объекты Житомирского Полесья и их современное состояние

Исследовано современное состояние природно-заповедных объектов Житомирского Полесья, проведен их анализ с учетом изменений по годам. Определены основные проблемы охраны старинных парков и обусловлены наиболее важные направления их исследования.

Ключевые слова: природно-заповедный фонд, природные заповедники, парки-памятки садово-паркового искусства, ботанические сады, старинные парки.

Markov F.F. The Nature-reserve objects of Zhitomir Polissya and their up-to-date state

The paper investigates the up-to-date state of Zhitomir Polissya nature-reserve objects. It also analyses their changes year by year. The basic problems of old parks conservation have been considered. The author substantiates the most important trends of their investigations.

Keywords: nature-reserve found, nature reserve, parks-monuments of landscape art, botanical gardens, old parks.

УДК539:575:635 Ст. наук. cniepo6. К.О. Скварко, канд. бюл. наук;

мол. наук. ствроб. О.П. Кальмук; студ. Ю.1. Бено -Львiвський НУ ím. 1вана Франка

ВПЛИВ ЛАЗЕРНОГО, УФ-С- I ЧЕРВОНОГО СВ1ТЛА НА ПРОРОСТАННЯ НАС1ННЯ ARNICA MONTANA L.

Дослщжено дто низькоенергетичного гелш-неонового лазерного випромшю-вання, червоного та УФ-С-св^ла на схожють та швидгасть проростання насшня Arnica montana L. Передпоавне опромшення насшня червоним та УФ-С-св^лом полш-шуе насiнневi показники аршки прсько! Невисога дози неперервного лазерного вип-ромшювання слабо стимулюють проростання насшня на початкових етапах розвит-ку рослин.

Ключовг слова: Arnica, схожють насшня, гелш-неоновий лазер, УФ-С-св^ло, червоне свгтло.

Рослинш оргашзми в процеш вегетацп у природних умовах сприйма-ють природне свило переважно трьома фоторецепторами: фггохромами (Ф660-Ф730), криптохромами (сине свило) i УФ-абсорбуючим тгментом [16]. Червоне свило, порiвняно з природним, забезпечуе високий рiвень газообмь ну, фотосинтетично! активносп, вмiсту хлорофiлу, каротину, антоцiанiв, су-марних вуглеводiв й iнших фiзiологiчно активних компонентiв у рослин [2,

10]. Рослини також тддаються впливу довгохвильово! i частково середньо хвильово! УФ-радiацri (286-300 нм). УФ-С-промшня (200-280 нм) згубно дie на живi органiзми. УФ-В-радiацiя (280-320 нм) спричиняе специфiчнi, але не завжди руйнiвнi ефекти на рослинних об'ектах, а УФ-А випромшювання (320-390 нм) - безпечш для живих органiзмiв [9]. УФ-В-промiння навггь ко-рисне для проростання i розвитку високогiрних рослин.

Багато дослщниюв використовують червоне низькоенергетичне гелш-неонове лазерне випромшювання для стимуляцп проростання насшня [6, 17]. Останне шщюеться фiзiологiчно активним фiтохромом (Ф730) [1]. Фотопе-ретворення фiтохрому Ф630 в Ф730 може здiйснюватись внаслiдок дп природного свiтла за низько! обводненостi (18-20 %%), коли проростання насшня не-можливе. Накльовування насшня вщбуваеться шляхом розтягування клiтин осьових оргашв пiд впливом пускового фактора (Ф730) тiльки пiсля досягнен-ня порогових рiвнiв зволоженостi [11]. Це дае змогу обробляти насiння лазер-ним промiнням заздалегiдь перед пошвом. У разi сканованого [12], або перер-вного режиму опромiнення насшня [6] ефективнють лазерного свiтла зростае.

Завданням нашо! роботи полягало у з'ясуванш ефективностi допошв-но! фотоактивацп насiння дикорослих рослин природно! флори шляхом по-рiвняльного дослiдження ростостимулятивно! дп неперервного лазерного оп-ромшювання, УФ-С- та червоного свiтла. Пошвш властивостi насiння ощню-вали за загальноприйнятою методикою [13]. Отриманi результати опрацьову-вали з застосуванням методiв бiометричного аналiзу [8].

Arnica montana L. - аршка гiрська (арника горная), родина Astera-ceae - складноцвт [4]. Лiкарська рослина, кошики яко! мiстять арнiцин, ефiрну олто, жир, вiск, смоли, жовтий тгмент, бiлок, камедь, дубильнi речо-вини, використовуеться для створення кровозупиняючих, жовчогшних та зас-покiйливих засобiв [7]. Поширена в горах Центрально! та Швденно! Свропи [4]. Центральноевропейський монтанно-субальпшський ендемiчний вид на схiднiй межi ареалу. В Укра!нських Карпатах представлений остр1вцевими локалiтетами на висотi 400-1850 м н.р.м., в усiх районах вщ гори Кiнчик на швшчному заходi до Чивчино-Гринявських гiр, а також на Правобережному Полюш, Бшоруш, Литвi. Росте на люових галявинах, схилах, луках субаль-пiйського, рщше альпiйського поясу (1200-1900 м н.р.м.) в рщколюи, криво-люс1, на кислих, гумусних, глинистих та бщних на вапногрунтах [15].

Спостереження за ритмом розвитку Arnica montana L. проводили багато авторiв [3]. У дослщженнях головну увагу зосереджували на вивченнi ок-ремих фенофаз, особливо на початок вщростання, цвтння, плодоношення. Це важливо для оцшювання декоративностi виду, його стiйкостi в культур^ можливост використання в зеленому буд1вництв1. Арнiка гiрська в умовах високопр'я пiддаеться впливу довгохвильово! i частково середньо-хвильово! УФ-радiацil (286-300 нм), УФ-В-промшня корисне для проростання i розвитку високопрних рослин [9]. Дотепер ще не з'ясовано, чи може УФ-С-радiацiя оптимiзувати проростання i розвиток ще! дикоросло! прсько! рослини. Щоб вияснити це питання, ми провели серто дослiдiв iз використанням газороз-рядних ламп низького тиску, якi випромiнюють УФ-С промiння з довжиною

хвилi 253,7 нм. У робот використано насшня арнiки прсько!, яке зiбрано у 2009 р. у райош села Кваси, Рахiвського району в Карпатах. Схожють та швидкють проростання насшня визначали за методикою М. Фiрсовоl [13]. Лазерне оброблення насшня проводили як i рашше [12].

Весняне вщростання у аршки прсько! починаеться у кшщ квiтня та на початку травня, коли середньодобова температура повггря становить не мен-ше 10°С. Характер проростання насiння аршки прсько! в контрольованих умовах свщчить про те, що у ще! популяцп рiдкiсних видiв рослин висока схожють: за першу половину часу до 45 дшв сумарна схожють у наших досль дах становила 85 % (табл. 1). Подiбнi результати одержали й iншi автори [6].

Табл. 1. Лабораторна схожкть настня аршки гiрськоl

Arnica montana L

Час (дт) ввд

поиву до проростання

Проросло (у %) за днiв

15

30

45

Проростання, завершене на день

Тривалють проростання насшня (дт)

Схожiсть насшня (%)

2008 р.;

80

82

82

26

18

82

2009 р.

83

85

85

24

20

85

Примака: *За л1тературними даними [6].

Для фотоактивацп сухого насiння аршки прсько! в умовах неперер-вного опромшення гелiй-неоновi лазернi променi (квантовий генератор ЛГ-75-1) розфокусовували в горизонтально площинi з допомогою призми ВК-1. При цьому вихiдний енергетичний рiвень лазерних випромiнювань (Р = 1820 мВт/см2) знизився на порядок (Р = 1,0 - 1,2 мВт/см2; Е = 0,3-0,9 Дж) за майже рiвномiрного розпродшу промешв на площиш дiаметром 15-16 см. Оптимум лазерно! стимуляцп схожосп насiння багатьох рослин спостершав-ся у дозi 0,6- 0,9 Дж шд час неперервного режиму опромшення [12]. Щ данi ми використали у цiй роботi. 1ншу частину насiння опромiнювали червоним свiтлом протягом 60 хв (свгшльник "Розсада", лампа - ЛФУ-30-II, X = 668 нм; Р = 0,8-0,9 мВт/см2, насвилення 60 хв). Газорозрядш лампи низького тиску, якi випромiнюють УФ-С-промшня (0БП-300, 2 лампи ДБ-30-1; X = 253,7 нм), ми розмщали на висоп 95 см над насшням, тривалiсть опромiнен-ня становила 1 хв. Лабораторну схожiсть та швидюсть проростання насiння (t = 24°C) у 4- кратнiй повторносп визначали за загальноприйнятою методикою (ГОСТ - 20290-74). В ушх серiях дослiдiв фотоактивоване й iнтактне насшня розмщали по 30 шт. у чашки Петрi на зволоженому фшьтрувальному паперi й до появи схожосп залишали у термостатi за температури 24оС. Морфомет-ричним показником схожосл та росту були кiлькiсна ощнка пророслого на-сiння та довжина коршщв проросткiв у однi й ri ж моменти часу. Пюля ста-тистичного оброблення вибiрок (обчислення середшх значень не менше 25 вимiрiв та !х стандартних похибок) узагальнеш результати схожостi насiн-ня та росту коршщв аршки прсько! представлено на рис. 1 та рис. 2.

Результати дослщження свщчать, що схожють насшня шсля лазерного опромшення на початкових етапах росту рослин залишаеться в межах норми. Короткочасна дiя УФ-С-промшня краще впливае на схожють та швидкють проростання насшня Arnica montana L., шж довготривале опромiнення (60 хв) червоним свггаом.

2 5 6 9 Час, ahí

Рис. 1. Схожостi настня Arnica montana L. за ди УФ-С-, червоного ceimm та лазерного опромтювання в динамц

3,5

2 3 4 5 6 9 Час, дн1

Рис. 2. Динамжа росту кореня Arnica montana L. за dií лазерного опромшення, червоного та УФ-С^тла

Рiзниця мiж сумарною схожютю насшня, фотоактивованого УФ-С-промшням i червоним свгтлом не перевищуе 10-12 % (Р < 0,05). У першому випадку вона е вищою 18 % порiвняно з контрольною групою рослин, у другому - тшьки на 7 % (табл. 2). Однак це практично не вплинуло на рют про-ростюв. В усiх випадках середня довжина корешв у кiнцi дослiджуваного пе-рюду достеменно перевищила вiдповiдний показник контрольних рослин, який сильшше проявився внаслщок дп червоного свiтла. Важливо, що однох-вилинна УФ-С-фотоактивацiя насшня аршки прсько1 не призвела до його за-гибелi (на 6 день усе насшня проросло). Отримаш результати двофакторного дисперсшного аналiзу ефективносп дп дослiджуваних факторiв на схожють насiння та росту кореня аршки прсько! наведено в табл. 2.

Залишилося не зрозумiлим, який характер ростових процеив у цих рослин у бшьш вiддаленi перiоди тсля фотоактивацп насiння. Для цього про-росле насiння (довжина кореня не менше 2 см) в усх варiантiв дослiду перенесли на середовище Гельрiгеля i продовжили вирощувати рослини за темпе -ратури +20-22 о у вегетативнiй кiмнатi в умовах природного освплення.

Табл. 2. Результаты бюметричного аналюу ефектгв фотостимуляци Arnica montana L.

Рост(ж параметри Контроль Червоне свiтло УФ-С-свiтло Лазерне опромiнення

Початковий перiод:

Схожють насiння (%) 70,5'5 78,2±1,» 88,5й-1 74,5±1-5

Рiзниця з контролем - 7 7±0,43** 18,0±0'52...... 4,0±0'34

Швидюстъ проростання 4,9±0,4 f>,5±0'5* 5,9±0,6* 5,1±0'3

6-9 доба росту:

Середня довжина коршця (см) 2,1±0'3 3,2±0'4 2,8±0'6 2,5±

Рiзниця з контролем - 1 0 ±0,018* 0 7±U,U25* 0,4±U•U42*

Частка впливу (%) фотостимуляци ввд-носно контролю 25,4* 20,0* 8,5*

3,50я 3,00 -2,50 -2,00 -1,50 -1,00 -0,50 -0,00 -

1 3 6 9 12 15 ^

Рис. 3. Динамжа росту коретв Arnica montana L. на середовищi Гельркеля за умов свiтлолазерноl фотоактиваци настня

Результати бюметричного ан^зу росту коренево! системи свщчать про те, що тсля перенесення у водш культури рослини продовжували нормально рости i розвиватися (рис. 3). За час 15-денного вирощування рослин на середовищi Гельркеля довжина кореня в усх випадках зросла на 2032,2 %, порiвняно з початком дослщу. Очевидно, що короткочасна фотоакти-ващя сухого насшня Arnica montana L. УФ-С-свгтлом не гальмуе ростовi про-цеси у рослин. Про це свщчать дат морфометричного аналiзу рослин, яких вирощували на середовищi Гельрiгеля iз проросткiв фотоактивованого насш-ня (рис. 4.).

Виявилося, що за дп УФ-С-промтня у рослин коренi товстiшi порiв-няно з контролем, !х довжина - 0,4-9,2 см. Ппокотиль прямий заввишки до 1 см. Сiм'ядолi зеленi, завдовжки 1,2-1,4 см. Листки свпло-зеленого кольору. Для порiвняння - пiсля фотоактиваци насiння червоним ceimMOM у рослин на-явна добре розвинена коренева система довжиною до 10,5 см. Ппокотиль прямий, заввишки 0,4-1,1 см. Сiм'ядолi зелеш, завдовжки до 1,5 см. Листки добре розвинеш, яскраво-зеленого кольору.

Рис. 4. Водш культури Arnica montana L за ди УФ-С- та червоного свтла

Отже, для покращення насшневих та ростових показниюв за штродук-цп Arnica montana L. можна рекомендувати лазерне, УФ-С- та червоне свило дляпередпоивнсй фотоактивацп насiння.

Л1тература

1. Волотовский И. Д. Фитохром - регуляторный фоторецептор растений / И. Д. Волотов-ский. - Минск : Изд-во "Наука и техника", 1992. - 186 с.

2. Ермолаева Е.Я. Влияние света различного спектрального состава на некоторые физиологические процессы растений / Е.Я. Ермолаева // Экспериментальная ботаника. - М. : Изд. АН СССР, 1953. - С. 100-117.

3. Зеленчук Т.К. Фенолопчш дослщження рщкюних i зникаючих вид1в флори Захщного Подшля / Т.К. Зеленчук, А.Т. Зеленчук // Украшський боташчний журнал : Вид-во НАУковий журнал НАН Украши, 1нститут боташки iм. М.Г. Холодного НАН Укра1ни. - 1986. - Т. 43, № 2. - С. 54-58.

4. Ильин М.М. Род Арника - Arnica L / М.М. Ильин // В кн.: Флора СССР. - М.-Л. : Изд-во АН СССР, 1961. - Т. 25. - С. 657-658.

5. Инюшин В.М. Луч лазера и урожайность / В.М. Инюшин. - Алма-Ата : Изд-во "Кайнар", 1981. - 183 с.

6. Китлаев Б.Н. Теоретические и прикладные аспекты фотоэлектрических воздействий на семена и растения / Б.Н. Китлаев // Механизация и электрификация сельскохозяйственных растений. - М., 1982. - № 4. - С. 21-26.

7. Лавренёв В.К. Полная энциклопедия лекарственных растений / В.К. Лавренёв, Г.В. Лавренёва. - М. : Изд-во ОЛМА-Пресс, 1999. - 736 с.

8. Лакин Г.Ф. Биометрия / Г.Ф. Лакин. - М. : Изд-во "Высш. шк.", 1990. - 352 с.

9. Мейер А. УФ-излучение / А. Мейер, Э. Зуйтц. - М. : Изд-во иностр. лит., 1952. - 450 с.

10. Мошков Б. С. Значение отдельных участков спектра физиологической области излучения для роста и развития некоторых растений / Б.С. Мошков // Доклады Академии наук : журнал. - 1950. - Т. 71. - С. 171-174.

11. Обручева Н.В. Физиология инициации прорастания растений / Н.В. Обручева, О.В. Антонова // Физиология растений : журнал. - 1997. - Т. 44, № 2. - С. 287-302.

12. Скварко К.О. Лазерна фотоактиващя насшня. Перспективи, рекомендаци / К.О. Скварко. - Львiв : Вид-во Львiв. ун-ту, 1994. - 52 с.

13. Фирсова М.К. Методы определения качества семян / М.К. Фирсова. - Изд. 2-ое, [пе-рераб. и доп.]. - М. : Сельхозизд, 1959. - 352 с.

14. Черепанин Р. Схожють i життездатшсть насшня рщкюних видiв рослин високопр'я Украшських Карпат / Р. Черепанин, В. Кияк // Вюник Нацюнального ушверситету "Львiвська полггехнжа". - Сер.: Бюлопчна. - Львiв : Вид-во НУ "Львiвська полггехнжа". - 2008. - Вип. 48. - С. 49-58.

15. Чопик В.1. Високопрна флора Украшських Карпат / В.1. Чопик. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1976. - 268 с.

16. Rupert C.S. Photoreaction of ultraviolet damage / C.S. Rupert // Photophysiology. Academic Press. - N.Y. - 1964. - Vol. 2. - Pp. 283-327.

Скварко К.О., Кальмук О.П., Бено Ю.Й. Влияние лазерного излучения, Уф-С- и красного света на произрастание семян Arnica montana L.

Исследовано влияние низкоэнергетического гелий-неонового лазерного излучения, красного и УФ-С света на всхожесть и скорость произрастания семян Arnica montana L. Предпосевное облучение семян красным и УФ-С-светом улучшает семенные показатели арники горной. Невысокие дозы непрерывного лазерного излучения слабо стимулируют произрастание семян в начальных этапах развития растений.

Ключевые слова: Arnka, всхожесть семян, гелий-неоновый лазер, Уф-С-свет, красный свет.

Skvarko K.O., Kalmuk O.P., Beno Yu.Yo. Influence of laser radiation, UV-Blue and red light on the seed sprouting Arnica montana L.

The influence of low energy helium-neon laser radiation, UV-blue and red light on the germination ability and seeds sprouting Arnica montana L. was investigated. It is set that pressed irradiation of seed by red- and UV-Blue light improves the seminal indexes of Arnica. The low doses laser rays of helium-neon radiation are broken by a germination on the initial stages of plants development.

Keywords: Arnika, germination of seeds, helium-neon laser, UV-blue-light, red light.

УДК 630*28 *97*903 Acnip. Н. С. Стрямець1,2;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

доц. М.М. Елбашдзе, канд. геогр. наук2; проф. В.П. Рябчук1, д-р с.-г. наук;

проф. П.Е. Ангельстам, д-р бюл. наук2

ОСОБЛИВОСТ1 ВИКОРИСТАННЯ НЕДЕРЕВНИХ РЕСУРС1В Л1СУ С1ЛЬСЬКИМИ ЖИТЕЛЯМИ ШВЕЦП (НА ПРИКЛАД1 РЕГ1ОНУ СМОЛАНД)

Проанатзовано використання недеревних pecypciB люу (НДРЛ) у сшьськш мю-цевост жителями Швеци, на прикладi регюну Смоланд. Проведено аналiз нацюналь-них докуменпв, проаналiзовано вщповщну л^ературу щодо НДРЛ та взято 60 ш-терв'ю у мюцевих лicокориcтувачiв у 36 населених пунктах. Визначено причини та об'еми заго^вл^ традицшш методи використання НДРЛ i змши у використанш за останш деcярiччя. Розглянуто важливють використання НДРЛ у контекст сталого ведення люового господарства.

Ключовг слова: стале використання недеревних ресуршв люу, стале ведення сового господарства, сшьсьга регюни.

Вступ. Люи е важливою ресурсною базою економ1чного розвитку сшьських регюшв, оскшьки забезпечують 1х мешканщв р1зномаштними де-ревними i недеревними ресурсами (Рябчук, 1996) [14]. Недеревш ресурси ль су (НДРЛ), зпдно з визначенням Продовольчо! i сшьськогосподарсько! орга-шзацп Об'еднаних Нацш (Food and Agriculture Organization, FAO) (1999) [3], - це продукти бюлопчного походження, отримаш з люових екосистем, о^м деревини. ïх згруповано у 16 категорш (8 рослинних та 8 тваринних ка-тегорiй).

1 НЛТУ Украши, м. Льв1в;

2 Шведський ушверситет сшьськогосподарських наук, м. Скшнскаттеберг, Швецiя

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.