«АгроЭкоИнфо»




Дата канвертавання26.04.2016
Памер287.96 Kb.



Мерц О.Э., Тупицына Л.С. Влияние моторных присадок Лубризол и С-5А на редис

(Raphanus sativum)

Электронный научно-производственный журнал

«АгроЭкоИнфо»

=========================================================


УДК 58.04
Влияние моторных присадок Лубризол и С-5А на редис

(Raphanus sativum)
Мерц О.Э., Тупицына Л.С.
Тюменский государственный университет
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

Вариант

N

min

max

Среднее (см)

Ошибка среднего




Длина корня

Контроль

275

0.8

2.3

1.6*^

0.06

Лубризол

126

0.2

1.4

0.9*

0.05

С-5А

76

0.2

1.0

0.5^

0.04




Длина стебля

Контроль

275

2.0

5.4

4.3*^

0.02

Лубризол

126

1.0

2.1

1.5*

0.05

С-5А

76

0.4

1.6

0.9^

0.06




Длина левой листовой пластинки

Контроль

275

0.9

2.0

1.4*^

0.04

Лубризол

126

0.3

1.5

0.9*

0.04

С-5А

76

0.4

1.3

0.8^

0.04




Ширина левой листовой пластинки

Контроль

275

0.3

2.0

1.2*^

0.05

Лубризол

126

0.2

1.4

0.7*

0.04

С-5А

76

0.2

1.0

0.5^

0.04




Длина правой листовой пластинки

Контроль

181

0.9

1.9

1.4*^

0.05

Лубризол

91

0.3

1.4

0.8*

0.06

С-5А

53

0.5

1.3

0.8^

0.04




Ширина правой листовой пластинки

Контроль

181

0.3

2.0

1.4*^

0.08

Лубризол

91

0.2

1.3

0.6*

0.04

С-5А

53

0.2

1.0

0.5^

0.03

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

Вариант

N

min

max

Среднее (см)

Ошибка среднего




Левый лист (3 листа)

Контроль

15

1.9

2.3

2.0*^

0.01

Лубризол

11

1.2

1.4

1.2*

0.02

С-5А

7

1.2

1.4

1.2^

0.01




Правый лист (3 листа)

Контроль

15

1.4

2.2

1.9*^

0.07

Лубризол

11

1.1

1.5

1.4*

0.05

С-5А

7

1.1

1.5

1.4^

0.02




Левый лист (4 листа)

Контроль

40

1.2

2.2

1.7*^

0.07

Лубризол

5

1.0

1.2

1.0*

0.06

С-5А

4

1.0

1.2

1.0^

0.05




Правый лист (4 листа)

Контроль

40

1.6

2.3

1.8*^

0.03

Лубризол

5

1.1

1.3

1.1*

0.02

С-5А

4

1.1

1.3

1.2^

0.03

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

Вариант

N

min

max

Среднее (см)

Ошибка среднего




Левый лист (3 листа)

Контроль

15

0.9

2.1

1.4*^

0.02

Лубризол

11

0.6

0.9

0.7*

0.01

С-5А

7

0.6

0.9

0.7^

0.01




Правый лист (3 листа)

Контроль

15

0.8

2.2

1.5*^

0.06

Лубризол

11

0.7

1.1

0.8*

0.01

С-5А

7

0.7

1.1

0.8^

0.02




Левый лист (4 листа)

Контроль

40

0.7

0.9

0.8*^

0.02

Лубризол

5

0.5

0.7

0.6*

0.02

С-5А

4

0.5

0.7

0.6^

0.03




Правый лист (4 листа)

Контроль

40

0.6

1.1

0.8*^

0.02

Лубризол

5

0.5

0.8

0.6*

0.02

С-5А

4

0.5

0.8

0.6^

0.02

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

Вариант

N

min

Max

Среднее (см)

Ошибка среднего




Левый лист (3 листа)

Контроль

15

2.0

2.6

2.2*^

0.03

Лубризол

11

1.1

1.3

1.2*

0.04

С-5А

7

1.1

1.3

1.2^

0.04




Правый лист (3 листа)

Контроль

15

2.0

2.6

2.2*^

0.03

Лубризол

11

1.1

1.3

1.2*

0.04

С-5А

7

1.1

1.3

1.2^

0.04




Левый лист (4 листа)

Контроль

40

1.4

2.5

1.7*^

0.07

Лубризол

5

0.9

1.1

1.0*

0.04

С-5А

4

0.9

1.1

1.0^

0.05




Правый лист (4 листа)

Контроль

40

1.3

2.5

1.6*^

0.03

Лубризол

5

0.9

1.0

0.9*

0.02

С-5А

4

0.9

1.0

0.9^

0.02

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

Вариант

N

min

max

Среднее (см)

Ошибка среднего




Левый лист (3 листа)

Контроль

15

2.7

3.7

3.1*^

0.08

Лубризол

11

2.0

2.6

2.3*

0.04

С-5А

7

2.0

2.6

2.3^

0.05




Правый лист (3 листа)

Контроль

15

2.6

3.6

3.2*^

0.06

Лубризол

11

2.2

2.7

2.4*

0.03

С-5А

7

2.2

2.7

2.4^

0.03




Левый лист (4 листа)

Контроль

40

2.3

4.7

2.8*^

0.02

Лубризол

5

2.0

2.4

2.2*

0.02

С-5А

4

2.0

2.4

2.2^

0.03




Правый лист (4 листа)

Контроль

40

2.0

4.7

2.7*^

0.04

Лубризол

5

2.0

2.5

2.3*

0.04

С-5А

4

2.2

2.5

2.3^

0.01

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



Вариант

N

min

max

Среднее (см)

Ошибка среднего




По расстоянию между основаниями первой и второй жилок

второго порядка



Контроль

78

0.1

0.8

0.10

0.01

Добавки

32

0.2

0.3

0.28*

0.02




По ширине половины листа

Контроль

78

0.0

0.6

0.20

0.01

Добавки

32

0.1

0.4

0.30*

0.02

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.


База данных защищена авторским правом ©shkola.of.by 2016
звярнуцца да адміністрацыі

    Галоўная старонка