Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
Эксперименты с 20-дневными растениями райграса пастбищного (Lolium perenne) показали, что он может усваивать из воздуха через листья такие ксенобиотики: метиловый, этиловый, изопропиловый, бутиловый, амиловый, гексиловый, октиловый и бензиловый спирты, ацетон, формальдегид, ацетальде-гид, муравьиную, уксусную, пропионовую кислоты, ангидрид уксусной кислоты, ацетоуксусный эфир, циклогексан, бензол, толуол, фенол, а-нафтол, нафталин, хлороформ. В листьях райграса эти соединения подвергаются окислительным превращениям, циклические и бициклические соединения расщепляются, и углеродные атомы ксенобиотиков включаются в обычные метаболиты клетки: сахара, органические кислоты, аминокислоты и др.
В метаболизме ксенобиотиков, усвоенных листьями, участвуют и корни растения. Вторжение определенного количества чужеродных соединений в клетку вызывает защитные и адаптационные реакции — рост и ра'эвитие в этом случае проходят нормально. Усвоение и превращение ксенобиотиков происходят на свету и в темноте при 8—27 “С. Большой спектр усвоения и превращения ксенобиотиков у райграса пастбищного как растения газонов может играть значительную роль в очистке воздуха городов и промышленных центров от химических'загрязнителей биосферы.
В ряде работ разных авторов указывается на доминирующую роль хлоропластов в первичных реакциях детоксикации, что обусловливается значительным содержанием в них низкомолекулярных соединений меди. Исследования показали, что введением в растительную ткань ионов меди и железа путем обработки надземных частей растений стабильными комплексами этих элементов можно существенно уменьшить содержание в них токсикантов фенольной природы, что объясняется усилением каталитической деятельности ферментов, содержащих в активном-центре атомы меди и железа (Д. Ш. Угрехемидзе и др.).
ГАЗОУСТОЙЧИВОСТЪ
Загрязнение атмосферы газами, пылыо и аэрозолями, поступающими с промышленных предприятий, создает неблагоприятные условия для роста растений. Растения в таких условиях резко снижают продуктивность, декоративность и часто погибают.
Согласно современным представлениям, токсический газ, попадая через устьица или эпидермис в лист, растворяется в воде клеточных оболочек и взаимодействует с цитоплазмой. Первыми повреждаются клетки устьичиых полостей, затем клетки губчатой палисадной паренхимы. Газ, растворяющийся в воде, образует кислоту или щелочь, которые взаимодействуют с протопластом. Часть их нейтрализуется, а часть остается в свободном состоянии. Кислоты разрушают хлорофилл, изменяют pH тканей листа и устойчивость биоколлопдов цитоплазмы, повышают общую окисляемость, увеличивают дисперсность коллоидов и гигроскопичность тканей, отрицательно влияют на энзиматический аппарат, нарушают обмен веществ в клетках листа и проводящих систем, снижают интенсивность фотосинтеза, повышают интенсивность дыхания.
Изучение влияния токсических доз сернистого ангидрида (SO2) и хлора (С1г) иа листья древесных растений показало, что для каждого вида растений характерен свои уровень накопления в листьях хлора (от 0,1,до 0,5%) и серы (от 0,2 до 0,9%)- Растения, произраставшие в загрязненной вредными газами атмосфере, содержали хлора в листьях в несколько раз больше (2—2,25%). Постепенное накопление хлора в растениях приводит к отмиранию части тканей листа или целых листьев в основном во второй половине их вегетации. Газоустойчивыми являются те растения, в органах которых накапливается повышенное количество серы и хлора, Активность ферментных систем у них высокая. К таким растениям относятся лох, шелковица, тополь, дуб туркестанский, гледичия и др., которые также хорошо растут на засоленных почвах. Негазоустойчивыми оказались липа и каштан (они плохо растут на засоленных почвах).
Таким образом, явления солеустойчивости п газоустойчиво-сти растений взаимосвязаны.
Для повышения газоустойчивости растений семена грецкого ореха и конского каштана намачивали в 0,1%-ном водном растворе серной или соляной кислоты, а затем растения поливали 0,2%-ным раствором солей этих кислот. Положительные результаты были получены при применении серной кислоты.
Считают, что для озеленения территорий промышленных предприятий целесообразно использовать семена растений, произрастающих на слабо- и среднезасоленных почвах. Искусственное засоление почвы для выращивания сеянцев из обычных
¦семян также будет способствовать повышению газоустойчи-вости растений (Г. М. Илькун).
Загрязнители воздуха, широко распространенные атмосферные компоненты — двуокись серы и озон, образующиеся при некоторых антропогенных воздействиях на окружающую среду, проникая в растительные клетки, изменяют проницаемость мембран, вызывая либо усиление, либо уменьшение потоков ионов через них. Так, при воздействии двуокисью серы и озона на ткани листьев петунии значительно увеличивалась проницаемость мембран для калия. Атмосферные токсиканты сосредоточиваются главным образом в хлоропластах и митохондриях, вызывая нарушения процессов фотосинтеза и дыхания.
Исследования показали, что условия минерального питания растений макро- и микроэлементами играют важную роль в снижении повреждаемости их токсическими газами. Так, по данным Центрального республиканского ботанического сада АН УССР (г. Киев), при искусственной дегазации сернистым газом двулетних саженцев липы сердцелистной, конского каштана и тополя черного, выращиваемых на бедной дерново-подзолистой почве без удобрений и при внесении iNPK, более устойчивыми оказались растения во втором варианте. Так, без удобрений листья у деревьев были поражены на 70—90%, а при внесении удобрений — лишь на 10—30%.
