Влияние моторных присадок Лубризол и С-5А на редис (Raphanus sativum)

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 58.04

Тюменский государственный университет

Влияние моторных присадок Лубризол и С-5А на редис (Raphanus sativum)

Мерц О.Э., Тупицына Л.С.

Аннотация

В статье представлены результаты лабораторных экспериментов по изучению влияния моторных присадок Лубризол и С-5А на растительный объект - редис (Raphanus sativum). Показано, что добавление присадок в почву (30 мг на 250 г) определяет снижение всхожести на 14 день наблюдений в 2,2 раза (Лубризол) и 3,7 раза (С-5А). Исследованные моторные присадки детерминируют уменьшение вегетативных органов растений к 14 дню наблюдений: длины корня - в 1,8 раза (Лубризол) и 3,2 раза (С-5А); длины побега - в 2,9 раза (Лубризол) и 4,8 раза 9 (С-5А), длины (в 1,8) и ширины (в 2 раза) листовой пластинки. В опытных и контрольных вариантах выявлены распределения по величине исследуемых вегетативных органов, которые позволили оценить долю крупных и мелких растений. На 28 день эксперимента проанализированы такие параметры растений, как: число листьев, ширина и длина листовых пластинок, расстояние между концами оснований первой и второй жилок второго порядка, длина второй от основания листа жилки второго порядка. Средние значения показателей этих признаков и их распределения свидетельствуют об уменьшении размеров растений к моменту созревания в опытных вариантах. В работе представлены также данные о величине флуктуирующей асимметрии, которую оценили по средней величине различий показателей признаков с правой и левой стороны и распределению растений по величине различий. Сделан вывод о негативном влиянии моторных присадок Лубризол и С-5А на растения, что позволило охарактеризовать их как неблагоприятные экологические факторы.

Ключевые слова: МОТОРНЫЕ ПРИСАДКИ, ЛУБРИЗОЛ, С-5А, РЕДИС, ВЕГЕТАТИВНЫЕ ОРГАНЫ, МОРФОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, НЕСТАБИЛЬНОСТЬ РАЗВИТИЯ

Введение

В настоящее время количество автотранспорта постоянно увеличивается. Каждый автомобиль нуждается в использовании моторных масел, которые могут попасть в окружающую среду, что может причинить вред живым объектам биосферы [1, 2].

В связи с этим целью работы было изучение влияния моторных присадок С-5А и Лубризол на растения.

Материал и методы

Объектом для исследования был выбран редис Raphanus sativum L., который часто используют в качестве тест-объекта (сорт «Дуро», производитель компания ООО «Агрофирма Аэлита»).

Для посева семян использовали почвенный грунт универсального назначения, который применяется как готовая основа для выращивания рассады. В эксперименте исследуемый тест-объект выращивали в 3 вариантах: в почве, пролитой водопроводной водой, с добавлением присадки С-5А, с добавлением присадки Лубризол в расчете 30 мг на 250 граммов грунта. В каждом варианте в каждой повторности высевали по 100 семян.

В эксперименте, который осуществляли в течение 14 дней, фиксировали всхожесть семян в разные сроки наблюдения. У проростков на 14 день измеряли длину корня, стебля, а также длину и ширину листовой пластинки, с помощью измерительной линейки с эффектом увеличения. Также был выполнен эксперимент, который длился 28 дней. В этом случае редис выращивали до полного созревания. У растений на 28 день измеряли такие показатели листовой пластинки, как: расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка, расстояние между концами этих же жилок, длину второго от основания листа жилки второго порядка и ширину половины листа.

Результаты и обсуждение

Всхожесть семян в контрольном варианте во все дни наблюдения выше, чем в опытных вариантах. На 14 день эксперимента всхожесть семян редиса в контроле равна 92%, в опытных вариантах с присадкой Лубризол - 42%, а с присадкой С-5А - 25%, т.е. всхожесть семян в опытных вариантах к моменту окончания наблюдения была ниже в 2,5-4 раза (рис. 1).

При изучении роста вегетативных органов выявили, что среднее значение длины корня в контрольном варианте больше, чем в опытных вариантах. В варианте С-5А данный показатель в 3 раза меньше контрольного. Среднее значение длины побега в контрольном варианте на 3-3,5 см больше, чем в опытных вариантах. Исследуемые моторные присадки определяют замедление роста листовых пластинок в длину и ширину. Длина листовой пластинки в опытных вариантах меньше в 0,5 раза, ширина - в 2 раза (табл. 1).

Рис. 1. Всхожесть семян редиса (Raphanus sativum).

Примечание: по оси абсцисс - время (дни), по оси ординат - частота (%).

Таблица 1. Статистические параметры, характеризующие размеры вегетативных органов при действии моторных присадок на 14 день эксперимента

Примечание: «*», «^», «*^» - статистически достоверно различающиеся средние.

Все распределения по величине исследуемых морфометрических показателей при действии исследуемых агентов окружающей среды существенно сдвинуты в сторону меньших значений признака (рис. 2-4). Так, растения с величиной побега более 2,5 см встречаются только в контрольном варианте (рис. 2Б). Доля растений с шириной листовой пластинки, равной 1.3-1.5 см, в контроле на 20% больше, чем при воздействии Лубризола (рис. 3Б).

Следовательно, присадки для моторных масел Лубризол и С-5А тормозят рост вегетативных органов, при этом более сильный тормозящий эффект определяет присадка С-5А.

А Б

Рис. 2. Распределения по длине корня (А) и побега (Б) при действии моторных присадок в течение 14 дней

Примечание: по оси Х - длина (см), по оси Y - частота (%).

А Б

Рис. 3. Распределения по длине левой (А) и правой (Б) листовых пластинок при действии моторных присадок в течение 14 дней

Примечание: по оси Х - длина (см), по оси Y - частота (%).

А Б

Рис. 4. Распределения по ширине левой (А) и правой (Б) листовых пластинок при действии моторных присадок в течение 14 дней

Примечание: по оси Х - ширина (см), по оси Y - частота (%).

К моменту созревания корнеплодов (28 день) ширина листовых пластинок редиса при действии изучаемых экологических факторов окружающей среды не достигает контрольных значений. Средние показатели ширины листа в опытных вариантах в 1,5 раза меньше, чем при фоновой нагрузке (табл. 2).

Таблица 2. Ширина левой и правой листовых пластинок при действии моторных присадок в течение 28 дней

Примечание: «*», «^», «*^» - статистически достоверно различающиеся средние.

В скобках указано число листьев у растений на момент измерения.

Меньшими величинами характеризуются и отдельные элементы листовых пластинок: расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка, расстояние между концами основания первой и второй жилок второго порядка (табл. 3 и 4), а также длина второй от основания листа жилки второго порядка (табл. 5). Эти показатели, как и ширину листовых пластинок, измеряли только у опытных и контрольных растений, имеющих одинаковое число листьев (3 или 4), чтобы исключить из анализа различающиеся по числу листьев экземпляры (имеющие по 2 или 5 листьев).

моторный присадка растение редис

Таблица 3. Расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка

Примечание: «*», «^», «*^» - статистически достоверно различающиеся средние.

В скобках указано число листьев у растений на момент измерения.

Таблица 4. Расстояние между концами основания первой и второй жилок второго порядка

Примечание: «*», «^», «*^» - статистически достоверно различающиеся средние.

В скобках указано число листьев у растений на момент измерения.

Таблица 5. Длина второй от основания листа жилки второго порядка

Примечание: «*», «^», «*^» - статистически достоверно различающиеся средние.

В скобках указано число листьев у растений на момент измерения.

Величина различий средних по этим признакам в опытных и контрольных вариантах равна 1.3-2.0 раза. В большинстве случаев существенно, до 2.5 раз, различаются также минимальные и максимальные показатели названных признаков растений.

Распределения по указанным признакам растений имеют существенные различия. Для примера в работе представлено 3 распределения (рис. 5 и 6). Из рис. 5 видно, что при действии моторных присадок доля растений с минимальной шириной половины листовой пластинки на 30% больше, чем в контроле. Растения, у которых расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка левого листа и правого листа на 28 день эксперимента равно 1,6 -2,4 см, в опытных вариантах, в отличие от контрольных, отсутствуют (рис. 6).

Рис. 5. Ширина правой половины листовой пластинки на 28 день эксперимента.

Примечание: по оси Х- ширина (см), по оси Y- частота (%).

А Б

Рис. 6. Расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка левого листа (А) и правого листа (Б) на 28 день эксперимента.

Примечание: по оси Х - расстояние (см), по оси Y - частота (%).

Таким образом, все изученные морфометрические параметры редиса при действии исследуемых присадок меньше, чем в контроле, как к 14, так и к 28 дню эксперимента; увеличена доля некрупных растений.

При действии изучаемых присадок к 28 дню развития растений изменяется даже такой стабильный признак, как число листьев. В отсутствие действия данных экологических факторов число листьев у 35% растений достигает 5-6, при их воздействии развивается не более 4 (рис. 7).

Поскольку многие из исследуемых показателей были измерены как с левой, так и с правой стороны растений, появилась возможность оценить стабильность развития наблюдаемых объектов. В качестве показателя нестабильности развития использовали величину флуктуирующей асимметрии, являющейся результатом неспособности организмов развиваться по точно определенному пути и проявляющуюся в мелких ненаправленных отклонениях от идеального симметричного состояния [3]. В нашем эксперименте флуктуирующую асимметрию выразили через величину различий в промерах с условно правой и левой стороной листовой пластинки; рассчитали среднюю величину различий и выявили распределения по величине асимметрии между промерами с левой и правой стороны растений.

Рис. 7. Распределения по числу листьев

К 14 дню эксперимента растения с большей величиной асимметрии по длине листовой пластинки (0.4-0.7 мм) были выявлены только при действии моторных присадок. Но доля растений с минимальной величиной различий по длине листовой пластинки (0.1 мм) или без различий в контроле на 20% больше (рис. 8).

Рис. 8. Распределения по асимметрии длины листовой пластинки при действии моторных присадок (14 дней)

Примечание: по оси Х - величина различий (мм), по оси Y - частота (%).

У созревших опытных растений величина асимметрии статистически достоверно больше, чем в контроле, по 2 из 5 признаков: ширине половины листа и расстоянию между основаниями первой и второй жилок второго порядка (табл. 6).

Таблица 6. Статистические параметры, характеризующие различия параметров левой и правой стороны листовой пластинки при действии моторных присадок

К концу эксперимента в ряде опытных вариантов наблюдали меньшую долю асимметричных растений, чем в контроле, что, возможно, связано с более низкой жизнеспособностью таких организмов.

Понижение уровня стабильности развития организмов при средовом стрессе продемонстрировано во многих исследованиях, в том числе и наших, касающихся нефтяного и электромагнитного загрязнения [4, 5].

Заключение

Моторные присадки С-5А и Лубризол, внесенные в почву, обусловливают:

- снижение всхожести семян редиса (Lepidium sativum) во все сроки наблюдения (до 14 дня);

- замедление роста таких вегетативных органов, как корень и стебель, в длину;

- уменьшение средних размеров (длины и ширины) листовых пластинок.

Все распределения по изученным морфометрическим признакам сдвинуты в сторону меньших значений признака.

К концу онтогенеза (28 дней) исследуемые показатели растений (расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка, расстояние между концами этих же жилок, длина второго от основания листа жилки второго порядка и ширина половины листа) в контрольном варианте больше, чем в опытных.

Уровень нестабильности онтогенеза в опытных вариантах выше, чем в контроле. Об этом свидетельствуют средние величины различий между правой и левой половинами такого вегетативного органа, как лист, и большая доля асимметричных растений при действии присадок.

Таким образом, исследованные присадки моторного масла являются токсичными экологическими факторами. Присадка С-5А более токсична по сравнению с присадкой Лубризол.

Список использованных источников

1. Заушинцен А.С., Скалон Н.В. Влияние абиотических, биотических и антропогенных факторов на формирование биологической продуктивности растений // Вестник КемГУ. - 2013, № 4(56), т. 2. - С. 10-13.

2. Лукина Н.Н., Тупицына Л.С. Влияние моторного масла на растения кресс-салата (Lepidium sativum) // Вестник Тюменского государственного университета. - 2014, № 12. Экология. - С. 79-85.

3. Захаров В.М., Баранов А.С., Борисов В.И., Валецкий А.В., Кряжева Н.Г., Чистякова Е.К., Чубинишвили А.Т. Здоровье среды: методы оценки. - М.: Центр экологической политики России. - 2000. - 68 с.

4. Тупицына Л.С. Эколого-генетический мониторинг в Тюменской области: Монография. - Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета. - 2008. - 200 с.

5. Тупицына Л.С., Чваркова Е.А. Влияние электромагнитного поля, индуцированного прибором терапевтического назначения, на растения кресс-салата // ELPIT-2013. «Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов». Сборник трудов IV Международного экологического конгресса (VI Международной научно-технической конференции) 18-22 сентября 2013 года. - Тольятти: Изд-во ТГУ. - Т.2. - С. 208-213.

Цитирование:

Мерц О.Э., Тупицына Л.С. Влияние моторных присадок Лубризол и С-5А на редис (Raphanus sativum) // АгроЭкоИнфо. - 2015, №6. http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2015/6/st_35.doc.

Размещено на Allbest.ru