Назад в библиотеку

Изменение фитонцидной активности древесных растений в осенний период

Авторы:Первий А.Н., Ганнова Ю.Н.
Источник: Комплексное использование природных ресурсов, региональная конференция, сборник научных работ (10 декабря2015 г., Донецк) / ред.В.Н. Артамонов, Д.А. Козырь – Донецк, ДонНТУ, 2015. с.102-104. [ссылка на сборник]

В настоящее время возрастающее загрязнение окружающей среды выдвигает проблему охраны здоровья человека, поскольку оно зависит как от внутренней структуры организма, так и от воздействий окружающей среды. Усиленная индустриализация, урбанизация, химизация приводит к «денатурации» окружающей среды. Воздух в городе в результате деятельности человека (несовершенности технологического процесса) утрачивает свою биологическую ценность, загрязняется вредными токсическими выбросами предприятий (окись и двуокись углерода, летучие углеводороды, соединения серы, окислы азота, синильная, фтористоводородная кислоты, хлор, ртутные пары, сажа, асбест, свинец, цинк, бериллий, марганец, пылевые частицы других металлов, радиоактивные вещества и др.), выхлопными газами автомашин (угарный газ, альдегиды, 3-4-бенз-перен, соли свинца). Кроме того, воздух в городе отличается не только насыщенностью токсическими веществами, но и возрастанием парциального давления CO2 с нарушением природного соотношения O2: CO2, проницаемости для солнечных лучей, количества осадков, температуры, влажности, скорости ветра.

Таким образом, без помощи растений сохранить жизнь в городах, создать даже минимальный экологический комфорт для городских жителей невозможно, это требует особую необходимость увеличения зеленых территорий в городах [1].

Фитонциды растений – экологический фактор жизни человека, животных и растений, участвуя в борьбе с загрязнением окружающей среды продуктами жизнедеятельности человека, животного, растительного мира, транспортными, бытовыми и промышленными отходами, являются одним из лучших естественных регуляторов биологического загрязнения биосферы, противодействуют размножению патогенов и вредителей. Фитонциды могут оказывать разностороннее действие на организм человека и животных, поскольку обладают разнообразной химической природой, наличием биологической активности.

Целью данной работы является сравнительный анализ фитонцидной активности, относительно бактерии рода Bacillus subtilis, древесных лиственных растений в осенний период на участках произрастания с разной антропогенной нагрузкой.

В качестве объектов исследования были выбраны растения, проявляющие большую фитанцидную активностью на территории города[2]:

  • ель обыкновенная (P. abies) – полезные свойства хвойных деревья известны давно, они активно очищают атмосферу от пыли и вредных для здоровья газов и являются лидерами по выделению фитонцидных летучих веществ, так лиственные деревья в сутки выделяют всего 2 кг этих веществ, в то время как еловые – до 5 кг;
  • клен остролистный (A.platanoides) – клен не только обладает высокой фитонцидной активностью, но и способен поглощать вредные для человека химические вещества, например, бензол, широко используется в озеленении, обладает выраженными декоративными качествами и средоулучшающими свойствами;
  • тополь черный, или пирамидальный (P.nigra, var pyramidlis) – на улицах нашего города мы видим тополь, причем разные его виды, для города это ценное растение, оно самое устойчивое к загрязнениям атмосферы, выдерживающее большии концентрации выхлопных газов автомобилей, производственных выбросов. Самая главная ценность тополя состоит в очищении воздуха от пыли и оксидов углерода, одно дерево тополя за 5 месяцев (май – сентябрь) поглощает 4,5 кг углекислого газа, а 300 молодых тополей за лето задерживают на листьях около 400 кг пыли. Некоторые горожане негодуют по поводу тополиного пуха, но если сажать на улицах тополя с мужскими цветками (напомню: это растение двудомное), пуха в городе не будет[3]. Он относится к быстрорастущим и морозоустойчивым породам.

    В качестве тест-культуры, по отношению к которой, выявлялась фитонцидная активность, была выбрана бактерия рода Bacillus subtilis.

    В работе был использован биологический метод определения фитонцидной активности. Суть метода: в чашки Петри разливалась приготовленная питательная среда для культивирования микроорганизмов. Образец микроорганизма Bacillus subtilis подвергался разведению дистиллированной водой до суспензии 1:100 млн. Затем, приготовленная суспензия в объеме 0,5 см3 разливалась на питательную среду в чашки Петри. Далее в каждую чашку Петри закладывался образец растения навеской в 2 грамма.После приготовления проб все чашки направлялись в термостат, температура в котором составляла 35 ° С на 48 часов. После прорастания бактерии Bacillussubtilis, подсчитывалось количество выросших колоний микроорганизмов в чашках.

    Для исследования были выбраны следующие участки произрастания растений с разной антропогенной нагрузкой:

  • участок №1 – район ПАТ Донецкий металлургический завод, который оказывает наибольшую нагрузку на окружающую среду и был подвержен военному воздействию в виде прилетов и взрывов снарядов;
  • участок №2 – Музыкальный парк, городской парк культуры и отдыха стадиона Донбасс-Арена – относительно чистая территория, но была подвержена военному воздействию в виде прилетов и взрывов снарядов;
  • участок №3 – контрольная точка, Донецкий ботанический сад наиболее экологически чистый участок.

    В таблице 1 приведены результаты исследований фитонцидной активности в осенний период 2015 года после оказания военного воздействия в виде прилетов и взрывов снарядов и осенний период 2013 года [2] без оказания военного воздействия.

    Таблица 1 - Фитонцидная активность, относительно бактерии рода Bacillus subtilis, древесных лиственных растений в осенний период на различных участках произрастания

    pic4

    Таким образом, данные таблицы показывают, что полученные результаты фитонцидной активности в настоящий период достоверно отличаются от 2013 г. По данным 2013 г. наибольшую фитонцидную активность, причем на всех участках произрастания проявляла ель обыкновенная, что и не являлось удивительным, ведь хвойные деревья являются лидерами по выделению фитонцидных летучих веществ. Однако, глядя на сегодняшние данные можно отметить, что на всех участках ель показала наименьшую фитонцидную активность относительно других деревьев, так как хвойные деревья больше всех аккумулируют на себе пыль и другие вредные газы.

    Тополь пирамидальный (P.nigra, var pyramidlis) и клен остролистный (A.platanoides) показали большую фитонцидную активность по сравнению с 2013 г. на всех участках произростания, кроме участка №3 Донецкий ботанический сад. Это обусловлено тем, что на ДМЗ и на Донбасс - Арене были зафиксированы военные действия, а нам известно, что в стрессовых условиях растения выделяют большее количество летучих фитоорганических веществ с целью своей самозащиты.

    На данном этапе продолжается эксперимент по определению фитонцидной активности хвойных растений в зимний период, где также будет сделана их сравнительная характеристика.

    Список литературы

    1. Исаева Р.Я. и др. Фитонцидная активность растений в условиях техногенной среды // Вісник Луган. ун-ту – 2010. Вып. 15, Т. 2. с. 58-62.
    2. Паниотова Д.Д, Ганнова Ю.Н. Анализ фитонцидной активности древесных лиственных растений г. Донецка // Матеріали XXIII Всеукраїнської наукової конференції аспірантів і студентів. – Донецьк, ДонНТУ – 2013, Т. 2, с. 20-21.
    3. Синельщиков Р.Г, Мекель В.Н. Фитонцидная активность древесных пород в условиях городской среды Донбасса // Тез. докл. VIII совещ., по проблеме фитонцидов. Киев, 1979, с. 78-86.