Сравнительный анализ сезонной фитонцидной активности древесных растений города Донецка

В докладе приведен сравнительный анализ сезонной фитонцидной активности некоторых видов древесных растений города Донецка при воздействии на бактерию рода Bacillus Subtilis.

Дальнейшие исследования фитонцидных свойств местных и интродуцированных растений открывают перспективу наиболее полного и целенаправленного их использования в ландшафтной архитектуре и садово-парковом строительстве.

Урбанизация – одна из форм современного развития общества и окружающей среды. Рост городов, развитие промышленности и автотранспорта в них являются объективной реальностью современного мира.

Среда крупного города отличается своеобразием основных экологических факторов, а также специфическими техногенными воздействиями.

В настоящее время вопрос оптимизации городской среды как среды обитания человека крайне актуален. Санитарно-гигиеническая комфортность городской среды представляет собой главный критерий ее оценки. В пределах города критерии комфортности условий жизни, нормального протекания жизненных функций человека считаются основными, критерии же производства и экономики по приоритетности уступают им.

Одним из эффективных средств улучшения среды города как по результатам, срокам осуществления, так и по стоимости, является озеленение. Роль зеленых насаждений в снижении негативного воздействия окружающей среды заключается в их способности нивелировать неблагоприятные для человека факторы природного и техногенного происхождения. С этой целью многие экологи рекомендуют увеличить площадь зеленых насаждений в городах [1].

Деревья и кустарники в процессе жизнедеятельности выделяют в воздух антибактериальные и фунгицидные летучие органические вещества. Данные вещества – фитонциды. Это образуемые растениями биологически активные вещества разнообразной химической природы. Они обладают способностью тормозить развитие бактерий, вирусов, простейших одноклеточных животных, микроскопических грибов и даже убивать их.

Проблема устойчивости растений к атмосферным токсикантам в последнее время приобретает особую актуальность и практическую направленность.

Проблема устойчивости растений к атмосферным токсикантам в последнее время приобретает особую актуальность и практическую направленность.

В качестве объектов исследования были подобраны следующие растения – ель обыкновенная (P. abies), клен остролистный (Aсer platanoides), тополь черный, или пирамидальный (Populus pyramidlis).

В качестве тест-культуры, по отношению к которой, выявлялась фитонцидная активность, была выбрана бактерия рода Bacillus subtilis, которая является одной из видов грамположительных спорообразующих аэробных непатогенных бактерий.

Для исследования и сравнительной характеристики сезонной фитонцидной активности различных видов древесных растений необходимы были образцы данных растений. В качестве исследуемого материала были отобраны листья на участках с разной антропогенной нагрузкой. Такими участками стали:

Участок №1 – район ПАО Донецкий металлургический завод – это участок с постоянным вредным негативным антропогенным воздействием на котором растительность находится в экстремальных условиях города, так как подвержена губительному воздействию металлургического завода, она страдает от недостатка воды и кислорода, не всегда обеспечивается необходимым количеством солнечного света (особенно при многоэтажной застройке), страдает от выбросов автотранспорта потому, что на участке находится большое скоплений машин – оживленные перекрестки и участки дорог, места образования пробок.

Участок №2 – Музыкальный парк, городской парк культуры и отдыха стадиона Донбасс-Арена – относительно чистая территория, потому что в данном районе нет промышленного предприятия.

Участок №3 – контрольная точка, Донецкий ботанический сад наиболее экологически чистый участок.

В работе был использован биологический метод определения фитонцидной активности.

Суть метода заключается в следующем: 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 [2].

В ходе эксперимента были получены результаты, приведенные на диаграмме 1.

Диаграмма 1 – Сравнительные средние значения в (%), сезонной фитонцидной активности некоторых видов древесных растений, относительно бактерии рода Bacillus subtilis, произростающих на участках с различной антропогенной нагрузкой.

Таким образом, было выявлено, что наибольшую фитонцидную активность растения проявляют весной в мае месяце, в период вегетации растений, а наименьшую поздней осенью в ноябре.

Данные диаграммы показывают, что полученные результаты фитонцидной активности в настоящий период достоверно отличаются от 2012 - 2013 гг. По данным 2013 г. на всех участках произрастания ель обыкновенная проявляла высокую фитонцидную активность, 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 и как осенью, так и зимой, ель показала наименьшую фитонцидную активность, так как хвойные деревья больше всех аккумулируют на себе пыль и другие вредные газы [3].

Тополь пирамидальный (P.nigra, var pyramidlis) и клен остролистный (A.platanoides) показали большую фитонцидную активность в осенний период, по сравнению с 2013 г. на всех участках произростания. Это обусловлено тем, были зафиксированы военные действия, а нам известно, что в стрессовых условиях растения выделяют большее количество летучих фитоорганических веществ с целью своей самозащиты.

Проблему оздоровления окружающей среды необходимо решать путем формирования единой системы зелёной защиты, включающей не только увеличение площади зелёных насаждений различного функционального назначения, но и всестороннее повышение их эффективности. Дальнейшие исследования фитонцидных свойств местных и интродуцированных растений открывают перспективу наиболее полного и целенаправленного их использования в ландшафтной архитектуре и садово - парковом строительстве.

Библиографический список

1. Томчук В.Н. Влияние загазованности воздуха на антимикробную активность древесных растений / В.Н. Томчук, А.С. Спахова, В.Н. Коновалова / Проблемы аллелопатии. Киев: Наук. думка, 1976. – 129 с.
2. Паниотова Д.Д. Анализ фитонцидной активности древесных лиственных растений г.Донецка / Д.Д. Паниотова, Ю.Н. Ганнова // Матеріали XXIII Всеукраїнської наукової конференції аспірантів і студентів. – Донецьк, ДонНТУ – 2013. – 21 с.
3. Синельщиков Р.Г. Фитонцидная активность древесных пород в условиях городской среды Донбасса / Р.Г. Синельщиков, В.Н Мекель // Тез. докл. VIII совещ., по проблеме фитонцидов. Киев, 1979. – 86 с.