З. В. Грицай

Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара

Вміст хлорофілу і каротиноїдів у оплоднях представників роду Acer в умовах забруднення довкілля викидами металургійного підприємства

Відомо, що від концентрації фотосинтетичних пігментів безпосередньо залежить інтенсивність фотосинтезу. Пригнічення фотосинтезу призводить до порушення процесів росту рослин, їх розвитку, накопичення біомаси [4]. При з’ясуванні причин зниження якості насіння деревних рослин в умовах промислового забруднення важливим є вивчення забезпеченості насіння поживними речовинами. У зв’язку з цим значний інтерес представляє дослідження впливу забруднення довкілля промисловими токсикантами на вміст фотосинтетичних пігментів у оплоднях, які разом з листям забезпечують насіння асимілятами.

Мета даної роботи – дослідити вплив викидів металургійного підприємства на вміст основних фотосинтетичних пігментів – хлорофілу та каротиноїдів – у оплоднях представників роду Acer.

Об’єктами дослідження були клен гостролистий (Acer platanoides L.), клен несправжньоплатановий (Acer pseudoplatanus L.), клен ясенелистий (Acer negundo L.). Вплив викидів металургійного підприємства досліджували в деревних насадженнях санітарно-захисної зони навколо Нижньодніпровського трубопрокатного заводу ім. К. Лібкнехта м. Дніпропетровськ. Контрольна ділянка розташована в умовно чистій зоні, де концентрація забруднюючих речовин не перевищує ГДК.

Як свідчать дані табл. 1 і табл. 2, фонова концентрація і хлорофілу, і каротиноїдів найбільша в оплоднях A. рseudoplatanus, найменша – в A. рlatanoides.

Вплив на дерева викидів металургійного заводу спричинює зниження вмісту зелених пігментів у оплоднях усіх досліджених видів, найсуттєвіше – в A. рlatanoides (на 42,9 % порівняно з контролем) (див. табл. 1). Це узгоджується з літературними даними про зменшення концентрації хлорофілу в бруньках і листках рослин за дії на них техногенних токсикантів [2;3].

Таблиця 1. Вплив викидів металургійного підприємства на вміст хлорофілу в оплоднях представників роду Acer на стадії інтенсивного росту плодів

Вид	Контроль	Санітарно-захисна зона навколо НТЗ ім. К. Лібкнехта	% до контролю	t
Концентрація хлорофілу в оплоднях, мг. г^-1 сирої маси
A. platanoides	0,07 ± 0,005	0,04 ± 0,002	57,1	5,66
A. pseudoplatanus	0,13 ± 0,007	0,10 ± 0,003	76,9	3,95
A. negundo	0,09 ± 0,001	0,077 ± 0,003	85,6	6,50

Дію промислових полютантів на вміст каротиноїдів у оплоднях деревних рослин роду Acer досліджували у динаміці в процесі онтогенезу плодів (див. табл. 2). Встановлено, що на стадіях початкового та інтенсивного росту крилатки в A. рlatanoides і A. рseudoplatanus концентрація жовтих пігментів у досліджуваних органах вища в рослин дослідної ділянки, порівняно з контрольною. На стадії дозрівання плодів, навпаки, вміст каротиноїдів у оплоднях дерев, що зростають на техногенно забрудненій території, знижується порівняно з умовно чистою зоною (на 41,9 % в A. рlatanoides та на 31,8 % в A. рseudoplatanus). В A. negundo спостерігається ідентична закономірність, за вийнятком фази інтенсивного росту крилатки, на якій у даного виду, на відміну від двох попередніх порід, концентрація жовтих пігментів у оплоднях вища в дерев контрольної ділянки, порівняно з дослідною (див. табл. 2).

Таблиця 2. Вплив викидів металургійного підприємства на вміст каротиноїдів у оплоднях представників роду Acer

Вид	Контроль	Санітарно-захисна зона навколо НТЗ ім. К. Лібкнехта	% до контролю	t
Вміст каротиноїдів у оплоднях, мг/л (стадія початкового росту плодів)
A. platanoides	0,015 ± 0,0008	0,022 ± 0,0009	146,7	5,90
A. pseudoplatanus	0,055 ± 0,001	0,068 ± 0,004	123,6	3,17
A. negundo	0,041 ± 0,002	0,061 ± 0,001	148,8	9,10
Вміст каротиноїдів у оплоднях, мг/л (стадія інтенсивного росту плодів)
A. platanoides	0,042 ± 0,003	0,059 ± 0,002	140,5	5,0
A. pseudoplatanus	0,12 ± 0,008	0,15 ± 0,005	125,0	3,33
A. negundo	0,125 ± 0,006	0,097 ± 0,007	77,6	3,04
Вміст каротиноїдів у оплоднях, мг/л (стадія дозрівання плодів)
A. platanoides	0,031 ± 0,004	0,018 ± 0,001	58,1	3,17
A. pseudoplatanus	0,085 ± 0,007	0,058 ± 0,003	68,2	3,55
A. negundo	0,066 ± 0,003	0,051 ± 0,001	77,3	5,0

Таким чином, вміст каротиноїдів під впливом викидів металургійного підприємства знижується в оплоднях всіх досліджених порід на стадії дозрівання плодів. Однак, в фазу початкового та інтенсивного росту крилатки в A. рlatanoides і A. рseudoplatanus і фазу початкового росту в A. negundo концентрація цих пігментів у оплоднях, навпаки, зростає в рослин техногенно забрудненої ділянки, порівняно з контрольною. Це, ми припускаємо, має адаптивне значення, оскільки відомо, що активація каротиногенезу за дії несприятливих факторів є пристосувальною реакцією [1;5].

Зниження вмісту хлорофілу в оплоднях дерев за дії промислових токсикантів може негативно позначатися на роботі фотосинтетичного апарату, що може спричинювати зменшення кількості асимілятів, необхідних для забезпечення нормального росту й розвитку оплоднів і насіння та погіршувати показники якості насіння.

Література:

1. Абрамова М. И. Человек и противоокислительные вещетва / М. И. Абрамова, Г. И Оксеногендлер. – Л.: Наука, 1985. – 230 с.

2. Бессонова В. П. Влияние полистимулина К на фотосинтетический аппарат растений чины душистой, выращенных при избытке в среде железа, марганца и хрома // Физиол. и биохим. культ. раст. – 1991. – Т. 23, №2. – С. 158-164.

3. Безсонова В. П. Вплив важких металів на пігментну систему листка // Укр. ботан. журнал. – 1992. – Т. 49, №2. – С. 63-66.

4. Ничипорович А. А. Физиология фотосинтеза и продуктивность растений // Физиология фотосинтеза. – М.: Наука, 1982. – С. 7-33.

5. Строганов В. П. Структура и функции клеток растений при засолении / В. П. Строганов, В. В. Кабанов, Н. И. Шевякова. – М.: Наука, 1990. – 318 с.