Оцінка морфометричних змін паростків гравілату міського ( Geum urbanum ) за умов моделювання попадання підвищених доз кадмію в грунт унаслідок бойових дій

Abstract

Висвітлено, що військові дії чинять значний вплив на біосферу на різних екологічних рівнях, істотно змінюючи екосистеми та їхні компоненти, а міра їх впливу залежить від характеру порушень, стійкості біологічних систем і часових рамок конфлікту. Через військову агресію прискореними темпами відбувається деградація земель, що становить серйозну загрозу продовольчій безпеці, знищуються ландшафтні ресурси, дерева, тваринний світ, порушується структура ґрунту, погіршуються умови існування наземної та підземної біоти. Показано, що військова агресія призводить до накопичення потенційно токсичних елементів, таких як кадмій, у ґрунті, рослинах. Пошкодження рослин проявляється у вигляді змін їхнього росту та фізіологічних характеристик, особливо за підвищеної концентрації кадмію, який легко поглинається корінням рослин. Оцінено вплив хімічного забруднення ґрунтів (на прикладі потенційно токсичного кадмію) на індикаторний вид лісової рослини. В умовах вегетаційного досліду вивчено вплив кадмію на низку основних морфометричних характеристик паростків рослини гравілату міського (Geum urbanum L.), який є широко розповсюдженим по всій території України багаторічним трав’янистим лісовим видом. Досліди показали, що після 10 діб впливу кадмію в дозі (відносно гранично допустимої концентрації) 1ГДК, 2ГДК, 4ГДК (3, 6 та 12 мг/кг субстрату) у рослин спостерігається статистичне достовірне гальмування росту їх надземної і підземної частини. З’ясовано, що маса паростків, їх висота та довжина коренів зі збільшенням концентрації токсиканту зменшуються, що підтверджено дисперсійним аналізом та множинним порівнянням середніх значень показників. Моделювання дїї кадмію у дозі 5ГДК (15 мг/кг субстрату) також виявило негативний вплив на вказані морфометричні характеристики дослідної рослини. За результатами моделювання побудовано працездатні моделі лінійної регресії з високим ступенем апроксимації, які прогнозують зниження значень досліджених морфометричних характеристик паростків індикаторної рослини порівняно з дозою кадмію 4ГДК (12 мг/кг субстрату). Припускається, що буферна здатність ґрунтів по відношенню до потенційно токсичного кадмію виявляє більший рівень буферної ємності на відміну від піщаного субстрату, а отже, і більшу стійкість до деградації. Результати експериментів свідчать, що досліджений суглинковий гумусований ґрунт проявляє більш високий рівень буферної здатності до впливу кадмію порівняно з піском, на якому спостерігаються менші середні значення маси паростків модельної рослини, її висоти та довжини підземної частини. Vysvitleno, shcho viysʹkovi diyi chynyatʹ znachnyy vplyv na biosferu na riznykh ekolohichnykh rivnyakh, istotno vplyvayuchy na ekosystemy ta yikh komponenty, a mira yikh vplyvu zalezhytʹ vid porushenoho kharakteru, stiykosti zminenykh biolohichnykh system i chasovykh ramok konfliktu. Cherez viysʹkovu ahresiyu pryskorenymy tempamy vidbuvayetʹsya dehradatsiya zemelʹ, shcho pryzvodytʹ do seryoznoyi zahrozy prodovolʹchiy bezpetsi, znyshchuyutʹsya landshaftni resursy, dereva, tvarynnyy svit, ruynuyetʹsya struktura hruntu, vplyvayutʹsya umovy nanesennya nazemnoyi ta pidzemnoyi bioty. Pokazano, shcho viysʹkova ahresiya naslidkom nakopychennya toksychnykh elementiv, takykh yak kadmiy, u pidstavi, roslynakh. Poshkodzhennya roslyn proyavlyayetʹsya u vyhlyadi zminy yikh rostu ta fiziolohichnykh kharakterystyk, osoblyvo za pidvyshchenoyi kontsentratsiyi kadmiyu, yaka lehko pohlynayetʹsya korinnyam roslyn. Otsineno vplyv khimichnoho zabrudnennya obgruntuvanʹ (na prykladi pokazu toksychnoho kadmiyu) na indykatornyy vyd lisovoyi roslyny. V umovakh vehetatsiynoho doslidzhennya vyvcheno vplyv kadmiyu na nyzku osnovnykh morfometrychnykh kharakterystyk parostkiv roslyny hravilatu misʹkoho (Geum urbanum L.), yakyy ye shyroko rozpovsyudzhenym na vsiy terytoriyi Ukrayiny bahatorichnym travʺyanystym lisovym vydom. Doslidzhennya pokazaly, shcho pislya 10 dib vplyvu kadmiyu v dozi (vidnosno hranychno dopustymoyi kontsentratsiyi) 1HDK, 2HDK, 4HDK (3, 6 ta 12 mh/k·h substratu) roslyny vyroblyayutʹ statystychne dostovirne halʹmuvannya rostu yikh nadzemnoyi ta pidzemnoyi chastyn. Zʺyasovano, shcho masa parostkiv, yikh vysota ta dovzhyna koreniv zi zbilʹshennyam kontsentratsiyi toksykantu zmenshuyutʹsya, shcho pidtverdzheno dyspersiynym analizom ta mnozhynnym porivnyannyam serednikh znachenʹ pokaznykiv. Modelyuvannya dyiyi kadmiyu v dozi 5HDK (15 mh/k·h substratu) takozh vyyavylo nehatyvnyy vplyv na vkazani morfometrychni kharakterystyky doslidnoyi roslyny. Za rezulʹtatamy modelyuvannya pobudovano pratsezdatni modeli liniynoyi rehresiyi z vysokym stupenem aproksymatsiyi, yaki prohnozuyutʹ znyzhennya znachushchosti doslidzhenykh morfometrychnykh kharakterystyk parostkiv indykatornoyi roslyny z dozoyu kadmiyu 4HDK (12 mh/k·h substratu). Prypuskayetʹsya, shcho buferna zdatnistʹ obgruntovuye vidnoshennya do yavno toksychnoho kadmiyu vyyavlyaye bilʹshyy rivenʹ bufernoyi yemnosti na vidchuzhennya vid pishchanoho substratu, a otzhe, i bilʹshu stiykistʹ do dehradatsiyi. Rezulʹtaty eksperymentiv svidchatʹ, shcho doslidzhennya suhlinkovoho humusovanoho pidgruntya pokazuyutʹ bilʹsh vysokyy rivenʹ bufernoyi zdatnosti do vplyvu kadmiyu vidpovidno do pisku, na yakomu sposterihayutʹsya menshi seredni znachennya masy parostkiv modelʹnoyi roslyny, yiyi vysoty ta dovzhyny pidzemnoyi chastyny.