Vinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.x

Проблема газоустойчивости растений стала особенно актуальной с середины XX века в связи с бурным развитием промышленности, энергетики и транспорта, необходимостью отбора газоустойчивых форм для озеленения городов, создания насаждений около промышленных предприятий.

Газы и пары легко проникают в ткани растений через устьица и действуют на обмен веществ в клетках, вступая в химические взаимодействия. Они растворяются в воде клеточных оболочек и образуют кислоты и щелочи. Последние вступают в реакции с веществами цитоплазмы, изменяют pH, разрушают хлорофилл, изменяют активность ферментов. Токсичные вещества увеличивают проницаемость мембран, нарушают работу транспортных белков. Интенсивность фотосинтеза снижается, разрушаются фотосинтетические пигменты. Особенно неблагоприятно влияют на пигментную систему хлоропластов сернистый газ и хлор.

Под газоустойчивостъю понимают способность растений сохранять жизнедеятельность при загрязнении внешней среды вредными газами. Газочувствителъностъ — это скорость и степень появления у растений патологической реакции на токсическое действие газов. В разработку теории газоустойчивости большой вклад внес Н А. Красинский (теория фотоокисления). Согласно этой теории токсичные газы нарушают фотосинтетическую деятельность растений. Снижение фотосинтетической активности влечет нарушение роста и развития растений. На свету происходит фотоокисление белков, аминокислот и других веществ, которое приводит к гибели клеток.

Угнетение фотосинтеза происходит задолго до появления видимых повреждений тканей. Общими внешними признаками повреждения токсичными газами являются некрозы и хлороз листьев, дальнейшее их отмирание и преждевременное опадение. Поскольку эти признаки схожи при действии на растения разных газов, точно определить причину нарушений только по внешнему виду часто не представляется возможным. Действие токсиканта на растения зависит от дозы, которая равна произведению его концентрации в атмосфере на продолжительность воздействия. Доза газа в окружающей среде определяется специальными стандартами по контролю загрязнения воздуха.

Отмечается, что одно и то же растение может быть устойчивым к одному и неустойчивым к другому газу. Например, кукуруза проявляет высокую устойчивость к диоксиду серы, но сильно повреждается фтористым водородом (HF). Фасоль, томат, шпинат относительно устойчивы к HF, но чувствительны к оксидам азота.

Газоустойчивость у различных растений неодинакова. В основе различий разных видов лежат их физиологобиохимические и биологические особенности.

В зависимости от механизмов, ее определяющих, газоустойчивость классифицируется как:

  • биологическая,
  • анатомо-морфологическая,
  • физиолого-биохимическая.

Под биологической газоустойчивостью следует понимать зависимость устойчивости растений от биологических особенностей (фазы роста и развития, скорости роста, наличия критических периодов), систематического положения и географического происхождения, светолюбия и др.

Анатомо-морфологическая устойчивость связана с особенностями строения растений. Скорость поглощения газов зависит от числа устьиц, динамики их движения (степени открытия) в течение суток, толщины кутикулы, эпидермиса, толщины губчатой ткани, отношения высоты палисадной ткани к высоте губчатой и объема полостей в губчатой паренхиме.

Физиолого-биохимическая устойчивость определяется индивидуальными особенностями метаболизма растений, скоростью протекания биохимических реакций, способностью утилизировать ядовитые вещества, связывать их белками цитоплазмы и т.д.

Устойчивость растений к вредным газам определяется в значительной мере способностью устьиц закрываться в ответ на увеличение концентрации газов в воздухе. Важен также уровень содержания в клетках катионов (К+, Са2+, Na+), способных нейтрализовать кислоты, поддерживая постоянство pH цитоплазмы.

Крайней чувствительностью к вредным газам отличаются лишайники, они могут служить индикаторами чистоты воздуха. Сосудистые растения менее чувствительны к газам, по сравнению с лишайниками и мхами, так как поглощают воду из почвы, в которой токсические кислые газы нейтрализуются. Среди сосудистых растений наиболее чувствительны к вредным газам вечнозеленые деревья, кустарники, кустарнички; более устойчивы лиственные древесные растения, которые ежегодно сбрасывают листья, и травы. Из числа декоративных растений очень чувствительны к вредным газам гладиолусы, тюльпаны, нарциссы, а устойчивы левкои, цинния, астры, алиссум, целлозия, гайллардия.

Адаптация растений к действию газов. У растений в процессе эволюции не могла сформироваться устойчивость к вредным газам, так как современная флора формировалась в течение тысячелетий в условиях, при которых их мало содержалось в атмосферном воздухе. Поэтому способность противостоять повреждающему действию газов основывается на механизмах устойчивости их к другим неблагоприятным факторам.

Для газоустойчивости существенна способность растений:

  • регулировать поступление токсических газов,
  • поддерживать буферность цитоплазмы и её ионный баланс,
  • осуществлять детоксикацию образующихся ядов.

Несмотря на успехи в исследовании газоустойчивости растений, единой и общепризнанной теории устойчивости не существует. Значительный вклад в разработку различных вопросов теории газоустойчивости растений внесли В. Крокер, Н.П. Красинский, Е.И. Князева, М.Д. Томас, Ю.3. Кулагин, Г.М. Илькун, В.С. Николаевский и др.

Группы устойчивости растений. Обычно по степени устойчивости выделяют три категории растений: 

  • устойчивые,
  • среднеустойчивые,
  • неустойчивые.

Данная классификация была дана В.С. Николаевским. Критерием устойчивости служит размер площади некрозов в процентах от общей поверхности листа. Кроме того, могут использоваться такие показатели, как уменьшение всхожести семян, энергия роста и урожайность растения, метод биологических тестов и некоторые физиолого-биохимические, анатомо-морфологические показатели.

Способы повышения устойчивости растений к вредным загрязнениям могут быть различными.

  • Селекционные методы. 
  • Агротехнические приемы. На плодородных почвах растения меньше страдают от загрязненности воздуха и оказываются более долговечными.
  • Важное значение для нейтрализации кислых газов, поступающих с осадками в почву, имеет известкование.
  • Газоустойчивость повышается также в результате предпосевной обработки семян слабыми растворами микроэлементов (марганца, кобальта).
  • Для повышения устойчивости растений к токсическим веществам следует правильно снабжать растения водой.
  • Важное значение в повышении устойчивости растений к фитотоксикантам имеет характер размещения растений в посадках.

© 2015-2019 vseobiology.ru | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

^ Наверх