Давидчук Н.В., Успенская С.В.

Тамбовский государственный университет им. Г.Р.Державина

Изучение морфогенеза растений Calendula officinalis L. в связи с обработкой семян сточной водой.

Среди современных природоохранных технологий одно из направлений особенно перспективно – это использование растений для очистки окружающей среды. Проблема решается целым комплексом технологических приёмов, которые чаще всего объединяются понятием – фиторемедиация.

Растения-фиторемедианты извлекают поллютанты из почвы, удаляют загрязнители из разных водоёмов, в том числе, и из сточных вод. По литературным данным, перечень таких растений включает определённый видовой состав, но в подавляющем большинстве – это представители семейств: Fabaceae, Poaceae, Brassicaceae и этот список растений постоянно обновляется [1, 2, 4]. В группу фиторемедиантов входят и лекарственные растения. Культивирование и изучение особенностей формирования данных растений расширит представления о возможных путях вовлечения их в оздоровление окружающей среды.

Кроме того, накопление лекарственными растениями поллютантов может способствовать устранению дефицита в животном организме некоторых минеральных элементов при применении ими настоев и экстрактов этих растений в качестве лечебного средства.

Целью наших исследований явилось выяснение особенностей морфогенеза растений Calendula officinalis L. в связи с обработкой семян сточной водой.

В задачу исследований входило - изучение ответной реакции семян и растений Calendula officinalis L. на обработку сточной водой.

В качестве объектов исследования нами взяты семена Calendula officinalis в количестве 168 штук. Семена замачивали в течение 24 ч в сточной воде (в соотношении 1:2) третьей секции очистки филиала «Тамбовводоканал» ОАО «Тамбовские коммунальные системы». Сточная вода содержит композиционный состав органических, минеральных и других веществ [3, 5].

Набухшие семена проращивали в рулончиках фильтровальной бумаги в течение 4 суток.

Во всех вариантах контроль – водопроводная вода.

Во время проведения исследований подсчитали число наклюнувшихся семян (шт.), отметили появление корешка и ростка.

Проросшие семена в количестве 160 шт. высеяли в односкатный углубленный парник парниково-тепличного комплекса зооботанического сада университета, в котором и проводили наблюдения за ростом и развитием растений. При этом подсчитали количество листьев, измерили высоту растений.

Полученные данные обработаны с помощью компьютерной программы Statistica и по Доспехову (1989).

Работа включала 2 эксперимента: 1 - замачивание и барботирование семян в сточной воде с разведением в 2 раза; 2 - выращивание растений в парнике.

Как показали результаты 1 эксперимента, на вторые сутки наблюдений количество наклюнувшихся семян во всех вариантах составило от 82 до 85 %, наибольшее количество отмечаем в опыте и в контроле барботирование. На 3 сутки число проросших семян от 92 до 95%, максимальное их число в опыте и в контроле замачивание. В последующие сутки отмечаем от 95 до 97% проросших семян, но наибольшее число проросших семян только в опыте барботирование.

По данным 2 эксперимента, первые всходы появились на 4 сутки от посева. В последующие сутки отмечалось относительно плавное увеличение количества всходов во всех вариантах и составило: в варианте замачивание в сточной воде – 10%, замачивание контроль – 12,5%, барботирование в сточной воде – 12,5%, барботирование контроль – 5%.

На 6 сутки максимальное количество всходов наблюдается в опыте барботирование. В опыте замачивание и в контроле замачивание отмечается равное количество всходов, а в последующие сутки их количество в опыте замачивание увеличивается и превышает контрольный вариант.

На 6 и 9 сутки в контроле барботирование наблюдается самый низкий показатель всхожести, но на 12, 15 и 18 сутки всхожесть плавно увеличивается и превышает вариант контроль замачивание, а на 15 сутки зафиксировано одинаковое количество всходов с вариантом опыт замачивание (рис.1).

Рис. 1. Динамика появления всходов растений Calendula officinalis.

У исследуемых проростков число листьев во всех вариантах увеличивалось плавно от 2 до 25 в последний день наблюдений. Максимальное количество листьев наблюдается в контроле замачивание – 24 шт., минимальное количество – в опыте замачивание – 13. Максимальная высота растений отмечается в контроле замачивание – 15 см. В остальных вариантах средняя высота растений приблизительно одинакова.

Несмотря на то, что количество растений в опыте барботирование и в опыте замачивание превысило контрольный вариант, в фазу цветения максимального количества листьев и максимальной высоты растений данных вариантов не отмечено.

Итак, из высеянных в парник 160 семян, сформировалось 61 растение, при этом в опыте барботирование – 17; в контроле барботирование – 15; в опыте замачивание – 16; в контроле замачивание – 13 штук.

Полученные результаты показывают, что применение сточной воды в качестве росткорректирующего препарата для предпосевной обработки стимулировало процесс набухания и увеличило полевую всхожесть барботированных семян календулы.

В целом можно отметить, что после проведения серии экспериментов по данной проблеме растения Calendula officinalis вероятнее всего могут быть использованы в фиторемедиации, в частности, для реутилизации сточной воды. Кроме того, исследование биохимического анализа растений Calendula officinalis даст ответ о возможности или не возможности их применения на животных зоопарка университета с целью корректировки элементного состава.

Работа выполнена в рамках программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2006-2008 годы)».

Литература

1. Буравцев В.Н., Крылова Н.П. Современные технологические схемы фиторемедиации загрязненных почв. // Экологические проблемы растениеводства. Сельскохозяйственная биология, 2005, №5. С.67-74.

2. Волков К.С. Адаптация к действию повышенных концентраций меди и цинка и возможность использования в фиторемедиации растений Mesembryanthemum crystallinum L.-Автореф. диссерт. ……….канд.биол.наук.-Москва,2006.27с.

3. Давидчук Н.В., Бородина Н.Н., Демидова В.П. Применение сточной воды для коррекции прорастания семян и морфогенеза проростков растений вида Cerasus vulgarus . //Проблемы региональной экологии, 2007, № 3, с.99-103.

4. Прасад М.Н. Практическое применение растений для восстановления экосистем, загрязненных металлами. // Физиол. растений. Обзор. 2003, том 50, №5, с.764-780.

5. Филиппова А.В., Мелько А.А. Опыт применения биоэлементов осадков сточных вод для повышения продуктивности растений//Вестник ОГУ/Приложение Биоэлементология, 2006, №12, с.283-285.