Спосіб діагностики визначення функціонального стану деревних рослин при антропогенному навантаженні

Реферат: Спосіб визначення функціонального стану деревних рослин при антропогенному навантаженні включає відбір рослинного матеріалу в екологічно сприятливих умовах і при антропогенному навантаженні, аналіз накопичення антиоксидантів різного класу та діагностику адаптивних змін. Вимірюють коефіцієнт яскравості препарату насіння у діапазоні 380-780 нм і при зменшенні цього показника діагностують підвищення стійкості рослин до антропогенного навантаження. UA 108492 U (54) СПОСІБ ДІАГНОСТИКИ ВИЗНАЧЕННЯ ФУНКЦІОНАЛЬНОГО СТАНУ ДЕРЕВНИХ РОСЛИН ПРИ АНТРОПОГЕННОМУ НАВАНТАЖЕННІ UA 108492 U UA 108492 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до рослинництва, а саме вирощування деревних порід за умов антропогенного навантаження природного середовища. Спосіб може бути використаний для діагностики деревних рослин при створенні зелених насаджень та захисних смуг у зонах із техногенним забрудненням. Відомий спосіб визначення толерантності вищих рослин до техногенного хімічного забруднення навколишнього середовища, згідно з яким визначають діагностичний показник на основі кількості фертильних і стерильних пилкових зерен [1]. До причин, що перешкоджають спрощенню процедури діагностики, слід віднести необхідність проведення фіксації репродуктивного матеріалу оцтовим алкоголем при тривалій експозиції, промивання спиртовими розчинами різної концентрації, фарбування йодним реагентом, готування давлених препаратів, а також складну процедуру розрахунку тестового показника. Найбільш близьким до об'єкта, що заявляється, є спосіб визначення функціонального стану рослин за дії викидів автомобільного транспорту, який включає відбір рослинного матеріалу (кора, хвоя, листки) в екологічно сприятливих умовах і при антропогенному навантаженні, визначення вмісту комплексу антиоксидантів (каротиноїди, антоціани, водорозчинні антиоксиданти) та діагностику адаптивних змін за рівнем накопичення протекторних сполук [2]. Спосіб передбачає складну процедуру підготовки препаратів до аналізу із проведенням трьох селективних екстракцій різними розчинниками, які забезпечують кількісне визначення цих антиоксидантів. Крім того, необхідність визначення вмісту антиоксидантів різного класу за двома методами (каротиноїди, антоціани - спектрофотометрія, водорозчинні сполуки - амперометрія) додатково ускладнює процес діагностики. В основу корисної моделі поставлено задачу визначення стану деревних рослин при антропогенному навантаженні шляхом виключення попередніх селективних екстракцій, аналізу комплексу антиоксидантів із використанням різних методів, встановлення спектрального параметру рослинного матеріалу, забезпечення спрощення діагностики функціонального стану рослин. Поставлена задача вирішується тим, що у способі визначення функціонального стану деревних рослин при антропогенному навантаженні, який включає відбір рослинного матеріалу в екологічно сприятливих умовах і при антропогенному навантаженні, аналіз накопичення антиоксидантів різного класу та діагностику адаптивних змін, згідно з корисною моделлю, вимірюють коефіцієнт яскравості препарату насіння у діапазоні 380-780 нм і при зменшенні цього показника діагностують підвищення стійкості рослин до антропогенного навантаження. Спосіб базується на загальній закономірності адаптивних змін у рослинах за несприятливих умов середовища за рахунок активації системи антиоксидантного захисту. Такі адаптивні зміни сприяють оптимізації процесів життєдіяльності, формуванню репродуктивних органів рослин в техногенно забрудненому середовищі. Підвищений рівень антиоксидантів (каротиноїдні та фенольні сполуки), які поглинають світло видимого діапазону, може бути встановлений за спектральним параметром, який інтегрально відображує загальний рівень накопичення цих сполук у насінні. Проведення трьох селективних екстракцій різними розчинниками при підготовці рослинного препарату до аналізу виключається. Зміни рівня накопичення антиоксидантів встановлюють на основі спектрального параметру насіння замість тривалих процедур підготовки препарату і аналізу різних сполук за двома незалежними методами. Внаслідок цього забезпечується спрощення визначення функціонального стану рослин. Заявлений спосіб здійснюється наступним чином. Одночасно проводять відбір насіння певного виду рослин одного вікового класу в екологічно сприятливих умовах і при антропогенному навантаженні. Заповнюють тримач для твердих зразків препаратом насіння, яке відібрано при антропогенному навантаженні. Для порівняння за однаковою площею поверхні аналогічно готують препарат насіння, яке відібрано в екологічно сприятливих умовах. Вимірюють на спектрофотометрі коефіцієнт яскравості на основі спектрального розподілу інтенсивності залежно від довжини хвилі у діапазоні 380-780 нм. При зменшенні цього коефіцієнту діагностують підвищення стійкості рослин до антропогенного навантаження. Приклад 1. Для визначення впливу полютантів на адаптивні зміни проводили відбір насіння Robinia pseudoacacia L. у фазі повної зрілості в екологічно сприятливих умовах і при антропогенному навантаженні, яке створюється за рахунок викидів автотранспорту. Для порівняння готовили препарат насіння з екологічно сприятливої зони. Отримували спектральний розподіл інтенсивності залежно від довжини хвилі у видимому діапазоні (380-780 нм) на 1 UA 108492 U 5 10 15 20 25 30 спектрофотометрі Спекорд М40 з фотометричною сферою і касетою для математичної обробки даних "Color Measurement". Визначали інтегральний коефіцієнт яскравості (L), який становив 18,81 і 28,92 відповідно для насіння за умов антропогенного навантаження та екологічно чистої зони. Зменшення величини L за дії аеротехногенних полютантів свідчило про підсилене накопичення у поверхневих тканинах насіння антиоксидантів, які поглинають світло видимого діапазону. Отже, отримані результати підтверджують діагностичну значимість тестового показника для експрес-оцінки адаптивних змін, пов'язаних із накопиченням антиоксидантів при формуванні репродуктивних органів рослин за умов техногенного впливу. Приклад 2. Аналогічно прикладу 1 проводили діагностику впливу антропогенного навантаження на рослини Aesculus hippocastanum L., використовуючи індивідуальні насінини після видалення оболонки. Значення коефіцієнта яскравості для препаратів за умов антропогенного навантаження та екологічно чистої зони становили 81,30 і 94,37 відповідно, що підтвердило підвищене накопичення антиоксидантів як пристосувальну реакцію рослин за дії несприятливих чинників середовища. Таким чином, наведені приклади підтверджують, що при здійсненні заявленого способу досягнуто спрощення визначення функціонального стану деревних рослин, обумовленого адаптивними змінами при антропогенному навантаженні середовища, на основі діагностичного показника накопичення різних антиоксидантів у насінні. Джерела інформації: 1. Пат. України № 21281, опубл. 15.03.2007, бюл. № 3, МПК (2006) G 01 N 17/00, G 01 N 1/00. 2. Чупахина Г.Н., Масленников П.В., Мальцева Е.Ю. и др. // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. - 2011. - Вып. 7. - С. 16-23. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб визначення функціонального стану деревних рослин при антропогенному навантаженні, що включає відбір рослинного матеріалу в екологічно сприятливих умовах і при антропогенному навантаженні, аналіз накопичення антиоксидантів різного класу та діагностику адаптивних змін, який відрізняється тим, що вимірюють коефіцієнт яскравості препарату насіння у діапазоні 380-780 нм і при зменшенні цього показника діагностують підвищення стійкості рослин до антропогенного навантаження. Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2