Чернікова О.В., Назарова Д.О.

Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара

ВПЛИВ АБІОТИЧНИХ ФАКТОРІВ НА АКТИВНІСТЬ ДИХАННЯ В ЛИСТКАХ РОСЛИН-ІНТРОДУЦЕНТІВ

Дихання – процес універсальний. Він є невід’ємною властивістю всіх організмів, що населяють нашу планету, і дихають протягом усього життя. Життя організму в цілому, як і кожен прояв життєдіяльності, пов’язано з витратою енергії. Джерелом енергії для живої клітини є хімічна (вільна) енергія споживаних нею речовин. Клітинний розподіл, ріст, розвиток, розмноження, поглинання й пересування води і поживних речовин та всі інші процеси і функції здійснюються лише при постійному задоволенні обумовлених ними потреб в енергії і пластичних речовинах, які слугують клітині будівельним матеріалом. Розпад цих речовин, що відбувається під час дихання, супроводжується вивільненням енергії, яка забезпечує життєві потреби організму.

Метою нашої роботи було дослідити вплив абіотичних факторів на процес дихання у листках деревно-чагарникових інтродуцентів.

Об’єктами дослідження були рослини, які зростають на території Ботанічного саду Дніпропетровського національного університету, і походять з різних флористичних областей: Deutzia × hybrida Thunb., Buddleja alternifolia L., Cornus alba L., Hibiscus syriacus L.

Аналізуючи динаміку інтенсивності дихання в листках досліджуваних рослин за вегетаційний сезон, простежується загальна тенденція підвищення на початку сезону та зниження активності процесу наприкінці сезону досліджень (табл. 1). У фазі активного росту (червень) спостерігається максимальна активність дихання у всіх рослин-інтродуцентів, що ми пов’язуємо з комфортними гідротермічними умовами – середньомісячна температура повітря + 22,6 ◦С (норма + 16◦С), сума опадів 48,9 мм за місяць (майже співпадає з середньобагаторічними показниками). У наступних місяцях інтенсивність процесу знижується майже у всіх варіантах досліду.

Таблиця 1.

Активність дихання контрольних рослин та рослин, підживлених мінеральними добривами, мг СО2/ г/ год.

Назва видів

травень

червень

липень

серпень

вересень

Deutzia × hybrida

к

0,92±0,09

3,14±0,14

0,87±0,08

1,02±0,10

0,45±0,04

д

 

2,60±0,15

1,42±0,09

0,90±0,03

0,92±0,07

Cornus

alba

к

1,09±0,09

3,03±0,12

1,67±0,09

1,26±0,10

0,32±0,07

д

 

3,12±0,10

1,19±0,06

1,46±0,05

0,39±0,01

Hibiscus syriacus

к

1,47±0,08

2,05±0,14

1,19±0,06

1,46±0,08

0,57±0,02

д

 

2,61±0,17

1,28±0,12

1,18±0,07

0,74±0,07

Buddleja alternifolia

к

1,07±0,06

2,67±0,22

0,69±0,05

1,43±0,09

0,78±0,08

д

 

3,51±0,13

0,92±0,07

1,32±0,03

0,75±0,02

Примітка: к – контрольні рослини; д – рослини, підживлені мінеральними добривами

 

Так, фаза вторинного росту характеризується початком аномальних (стресових) погодних умов, що супроводжувалося падінням активності дихання в 2-3 рази у всіх досліджуваних видів. В даній фазі, як і в попередній, активність дихання інтенсивніша в рослинах, підживлених добривами, ніж в контрольних зразках.

У серпні досліджувані рослини по-різному відреагували на аномальні погодні умови. У Buddleja alternifolia та Cornus alba, підживлених комплексом NPK, підвищилась активність процесу (1,32 – 1,46 мг СО2/ г/ год), а у Deutzia × hybrida та Hibiscus syriacus (0,90 – 1,18 мг СО2/ г/ год) того ж варіанту досліду – знизилась. Дана відповідь рослин пояснюється видоспецифічністю та різним пристосуванням до нових умов зростання.

Зважаючи на те, що вересень – останній місяць вегетаційного сезону, в листках інтенсивність дихання значно знижується у всіх рослин досліджуваних видів, що пов’язано з затуханням метаболічних процесів у рослинному організмі та підготовкою до зимівлі. Наприкінці фази фізіологічного спокою спостерігається найменше значення активності процесу за період дослідження у всіх варіантах досліду.

При аналізі показників активності дихання у рослин, оброблених стимулятором росту цирконом (біологічно активною речовиною) відзначається схожа динаміка інтенсивності процесу з рослинами, підживленими добривами. У досліджуваних рослин, оброблених цирконом, максимальна інтенсивність дихання (табл. 2) спостерігається у фазі активного росту (2,56 – 3,91 мг СО2/ г/ год).

Таблиця 2.

Активність дихання контрольних рослин та рослин, оброблених стимулятором росту, мг СО2/ г/ год.

Назва видів

травень

червень

липень

серпень

вересень

Deutzia × hybrida

к

0,92±0,09

3,14±0,14

0,87±0,08

1,02±0,10

0,45±0,04

с

 

2,56±0,17

1,63±0,11

1,20±0,05

0,67±0,02

Cornus

alba

к

1,09±0,09

3,03±0,12

1,67±0,09

1,26±0,10

0,32±0,07

с

 

2,81±0,20

1,34±0,16

1,30±0,08

0,75±0,07

Hibiscus syriacus

к

1,47±0,08

2,05±0,14

1,19±0,06

1,46±0,08

0,57±0,02

с

 

1,26±0,10

1,17±0,04

1,49±0,06

0,76±0,05

Buddleja alternifolia

к

1,07±0,06

2,67±0,22

0,69±0,05

1,43±0,09

0,78±0,08

с

 

3,91±0,17

1,74±0,15

1,51±0,11

0,93±0,08

Примітка: к – контрольні рослини; с – рослини, оброблені стимулятором росту.

 

В даній фазі найбільш активна інтенсивність дихання серед досліджуваних рослин спостерігається у Buddleja alternifolia (3,91 мг СО2/ г/ год). В середині вегетаційного сезону відзначається зниження активності процесу у всіх варіантах досліду, що, імовірно, є реакцією рослин на стресові кліматичні умови. В серпні, незважаючи на посуху та мінімальну кількість опадів (11 мм), інтенсивність дихання в листках Deutzia × hybrida, Buddleja alternifolia , Hibiscus syriacus підвищується, що може бути пов’язано з адаптацією рослин-інтродуцентів до аномальних погодних умов. Зниження активності процесу відмічається тільки у Cornus alba, як в  контрольних рослинах, так і в рослинах, оброблених стимулятором росту.

Наприкінці фази фізіологічного спокою (у вересні) відмічається зниження активності дихання в листках інтродуцентів у всіх варіантах досліду і досягає мінімальних значень за весь вегетаційний сезон, що свідчить про затухання метаболічних процесів в головних асимілюючих органах – листках.

Таким чином, на активність процесу дихання впливають гідротермічні умови, а саме: температура атмосферного повітря та кількість опадів за сезон досліджень. За ступенем пластичної активності найбільш пристосовані до умов існування в Степовому Придніпров’ї є Buddleja alternifolia, Cornus alba, Hibiscus syriacus, які рекомендовані для озеленення територій різного призначення.

 

 

 

 

 

 

 

 

Дихання – процес універсальний. Він є невід’ємною властивістю всіх організмів, що населяють нашу планету, і дихають протягом усього життя. Життя організму в цілому, як і кожен прояв життєдіяльності, пов’язано з витратою енергії. Джерелом енергії для живої клітини є хімічна (вільна) енергія споживаних нею речовин. Клітинний розподіл, ріст, розвиток, розмноження, поглинання й пересування води і поживних речовин та всі інші процеси і функції здійснюються лише при постійному задоволенні обумовлених ними потреб в енергії і пластичних речовинах, які слугують клітині будівельним матеріалом. Розпад цих речовин, що відбувається під час дихання, супроводжується вивільненням енергії, яка забезпечує життєві потреби організму.

Об’єктами дослідження були рослини, які зростають на території Ботанічного саду Дніпропетровського національного університету, і походять з різних флористичних областей: Deutzia × hybrida Thunb., Buddleja alternifolia L., Cornus alba L., Hibiscus syriacus L.

Аналізуючи динаміку інтенсивності дихання в листках досліджуваних рослин за вегетаційний сезон, простежується загальна тенденція підвищення на початку сезону та зниження активності процесу наприкінці сезону досліджень (табл. 1). У фазі активного росту (червень) спостерігається максимальна активність дихання у всіх рослин-інтродуцентів, що ми пов’язуємо з комфортними гідротермічними умовами – середньомісячна температура повітря + 22,6 ◦С (норма + 16◦С), сума опадів 48,9 мм за місяць (майже співпадає з середньобагаторічними показниками). У наступних місяцях інтенсивність процесу знижується майже у всіх варіантах досліду.

 

 

 

 

 

 

Таблиця 1.

Активність дихання контрольних рослин та рослин, підживлених мінеральними добривами, мг СО2/ г/ год.

Назва видів

травень

червень

липень

серпень

вересень

Deutzia × hybrida

к

0,92±0,09

3,14±0,14

0,87±0,08

1,02±0,10

0,45±0,04

д

 

2,60±0,15

1,42±0,09

0,90±0,03

0,92±0,07

Cornus

alba

к

1,09±0,09

3,03±0,12

1,67±0,09

1,26±0,10

0,32±0,07

д

 

3,12±0,10

1,19±0,06

1,46±0,05

0,39±0,01

Hibiscus syriacus

к

1,47±0,08

2,05±0,14

1,19±0,06

1,46±0,08

0,57±0,02

д

 

2,61±0,17

1,28±0,12

1,18±0,07

0,74±0,07

Buddleja alternifolia

к

1,07±0,06

2,67±0,22

0,69±0,05

1,43±0,09

0,78±0,08

д

 

3,51±0,13

0,92±0,07

1,32±0,03

0,75±0,02

Примітка: к – контрольні рослини; д – рослини, підживлені мінеральними добривами

 

Так, фаза вторинного росту характеризується початком аномальних (стресових) погодних умов, що супроводжувалося падінням активності дихання в 2-3 рази у всіх досліджуваних видів. В даній фазі, як і в попередній, активність дихання інтенсивніша в рослинах, підживлених добривами, ніж в контрольних зразках.

У серпні досліджувані рослини по-різному відреагували на аномальні погодні умови. У Buddleja alternifolia та Cornus alba, підживлених комплексом NPK, підвищилась активність процесу (1,32 – 1,46 мг СО2/ г/ год), а у Deutzia × hybrida та Hibiscus syriacus (0,90 – 1,18 мг СО2/ г/ год) того ж варіанту досліду – знизилась. Дана відповідь рослин пояснюється видоспецифічністю та різним пристосуванням до нових умов зростання.

Зважаючи на те, що вересень – останній місяць вегетаційного сезону, в листках інтенсивність дихання значно знижується у всіх рослин досліджуваних видів, що пов’язано з затуханням метаболічних процесів у рослинному організмі та підготовкою до зимівлі. Наприкінці фази фізіологічного спокою спостерігається найменше значення активності процесу за період дослідження у всіх варіантах досліду.

При аналізі показників активності дихання у рослин, оброблених стимулятором росту цирконом (біологічно активною речовиною) відзначається схожа динаміка інтенсивності процесу з рослинами, підживленими добривами. У досліджуваних рослин, оброблених цирконом, максимальна інтенсивність дихання (табл. 2) спостерігається у фазі активного росту (2,56 – 3,91 мг СО2/ г/ год).

Таблиця 2.

Активність дихання контрольних рослин та рослин, оброблених стимулятором росту, мг СО2/ г/ год.

Назва видів

травень

червень

липень

серпень

вересень

Deutzia × hybrida

к

0,92±0,09

3,14±0,14

0,87±0,08

1,02±0,10

0,45±0,04

с

 

2,56±0,17

1,63±0,11

1,20±0,05

0,67±0,02

Cornus

alba

к

1,09±0,09

3,03±0,12

1,67±0,09

1,26±0,10

0,32±0,07

с

 

2,81±0,20

1,34±0,16

1,30±0,08

0,75±0,07

Hibiscus syriacus

к

1,47±0,08

2,05±0,14

1,19±0,06

1,46±0,08

0,57±0,02

с

 

1,26±0,10

1,17±0,04

1,49±0,06

0,76±0,05

Buddleja alternifolia

к

1,07±0,06

2,67±0,22

0,69±0,05

1,43±0,09

0,78±0,08

с

 

3,91±0,17

1,74±0,15

1,51±0,11

0,93±0,08

Примітка: к – контрольні рослини; с – рослини, оброблені стимулятором росту.

 

В даній фазі найбільш активна інтенсивність дихання серед досліджуваних рослин спостерігається у Buddleja alternifolia (3,91 мг СО2/ г/ год). В середині вегетаційного сезону відзначається зниження активності процесу у всіх варіантах досліду, що, імовірно, є реакцією рослин на стресові кліматичні умови. В серпні, незважаючи на посуху та мінімальну кількість опадів (11 мм), інтенсивність дихання в листках Deutzia × hybrida, Buddleja alternifolia , Hibiscus syriacus підвищується, що може бути пов’язано з адаптацією рослин-інтродуцентів до аномальних погодних умов. Зниження активності процесу відмічається тільки у Cornus alba, як в  контрольних рослинах, так і в рослинах, оброблених стимулятором росту.

Наприкінці фази фізіологічного спокою (у вересні) відмічається зниження активності дихання в листках інтродуцентів у всіх варіантах досліду і досягає мінімальних значень за весь вегетаційний сезон, що свідчить про затухання метаболічних процесів в головних асимілюючих органах – листках.

Таким чином, на активність процесу дихання впливають гідротермічні умови, а саме: температура атмосферного повітря та кількість опадів за сезон досліджень. За ступенем пластичної активності найбільш пристосовані до умов існування в Степовому Придніпров’ї є Buddleja alternifolia, Cornus alba, Hibiscus syriacus, які рекомендовані для озеленення територій різного призначення.