CC BY
0виртуальный сигнал задания (СЗv) и виртуальный узел сравнения. Параметры этих виртуальных элементов в совокупности и обеспечивают конкретные физические оценки реального параметрического ФЗУ.
Рабочую характеристику исходной параметрической системы образуют: возрастающая статическая характеристика повышающего ИМ -РВ=ДСУ) и существенно нелинейная статическая характеристика ФЗУ - СУ=ДРВ). Как известно, биологические параметрические системы имеют именно такие (существенно нелинейные) характеристики ФЗУ.
На функционирование системы регуляции влияют коэффициенты передачи, а при нелинейных статических характеристиках ФЗУ, коэффициент передачи элемента существенно изменяется от точки к точке. Поэтому анализ проводится для каждой точки отдельно, и в зоне анализа характеристика линеаризуется посредством ее замены на касательную к ней. Учитывая сказанное, заменяем нелинейную статическую
характеристику ФЗУ касательной к ней в точке равновесия системы - СУл=ДРВ) (для примера конвертируем систему в точке равновесия). Полученная прямая - это закон управления линеаризованной системы для окрестностей текущей точки равновесия.
Далее, точка пересечения касательной с осью СУ дает значение виртуального сигнала задания -СЗv, а точка пересечения касательной с осью РВ дает виртуальное желаемое значение РВ и статическую характеристику виртуального ДО^ (СО^=ДРВ)) путем графического вычитания закона управления линеаризованной системы из виртуального задания от СВУv. Разница между значением РВ в точке пересечения оси РВ прямой
УДК 574.24
СУл и значением рвр дает значение виртуальной статической ошибки нелинейной параметрической системы в окрестности текущей точки равновесия.
Список литературы
1. Ашимов А., Сагадиев К., Боровский Ю., Искаков Н., Ашимов А. (2008), "О теории параметрического регулирования развития рыночной экономики", Кибернетес, Том 37, № 5, с. 623-636. https://doi.org/10.1108/03684920810873263
2. Бороденко В. А. Практический курс теории линейных систем автоматического регулирования. - Павлодар : Изд-во ПГУ, 2007. - 260 с.
3. Васильев Г.Ф., Кибернетика и биология // Биофизика, 2013, том. 58, вып. 4, с. 732-736
4. Васильев Г. Ф. Особенности параметрических систем биорегуляции // British journal of innovation in science and technology, том 3, № 5, c. 23-32. DOI: 10.22406/bjist-18-3.5-23-32
5. Васильев Г. Ф. Система биорегуляции двигательной единицы //British journal of innovation in science and technology, том 3, № 6, c. 35-44. DOI: 10.22406/bjist-18-3.6-35-44
6. Васильев Г.Ф., Место для кибернетики // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов, Курск. - 2013, - №8, - с. 89-92.
7. Винер Н., Кибернетика или управление и связь в животном и машине: перевод с англ. (Главная редакция изданий для зарубежных стран издательства "Наука", М., 1983).
8. Методы классической и современной теории автоматического управления. Т.1 / Под ред. Пупкова К. А., Егупова Н. Д. - М.: МГТУ им. Баумана, 2004. - С.493..
9. Vasilyev G.F., Cybernetics and Biology // Biophysics, 2013, Vol. 58, No. 4, pp 573-576. DOI: 10.1134/S0006350913040192
СОДЕРЖАНИЕ ХЛОРОФИЛЛА, ФЛАВОНОЛОВ И АНТОЦИАНОВ В ЛИСТЬЯХ
КОМНАТНЫХ РАСТЕНИЙ
Литошенко К.В., Стасив А.В.
Нижневартовский государственный университет, Россия, 628611, г. Нижневартовск, ул. Дзержинского, д. 11
Галлямова Д.Р.
КОУ Нижневартовская школа для обучающихся с ограниченными возможностями здоровья № 1
Россия, 628602, г. Нижневартовск, улица Мусы Джалиля, дом 20
Гарнатка А.А.
МАДОУ г. Нижневартовска детский сад №52 Россия, 628602, г. Нижневартовск, ул. Романтиков 14
THE CONTENT OF CHLOROPHYLL, FLAVONOLS AND ANTHOCYANINS IN THE LEAVES OF INDOOR PLANTS OF THE 4TH BUILDING OF NVGU
Litoshenko K. V., Stasiv A. V.
Nizhnevartovsk State University, Russia, 628611, Nizhnevartovsk, st. Dzerzhinsky, 11
Gallyamova D.R.
KOU Nizhnevartovsk School for Students with Disabilities No. 1, Russia, 628602, Nizhnevartovsk, Musa Jalil street, 20,
Garnatka A.A.
MADOU Nizhnevartovsk kindergarten №52 Russia, 628602, Nizhnevartovsk, st. Romantikov 14 DOI: 10.31618/NAS.2413-5291.2023.1.91.764
АННОТАЦИЯ
В работе представлены результаты по изучению биохимических особенностей комнатных растений в условиях четвертого корпуса Нижневартовского государственного университета. В листьях растений определены: содержание хлорофилла, флавонолов и антоцианов; значение азотного баланса. По микроклимату помещения изучены: температура и влажность воздуха, освещённость, радиационный фон. Показано, что значение большинства биохимических показателей, связано в первую очередь с видовой специфичностью изученных растений. Сравнительный анализ данных показал, что у изученных комнатных растений, на снижение содержания - хлорофилла и значение азотного баланса, больше всего влияет уровень освещенности и температуры воздуха; на снижение флавонолов - влажность воздуха, антоцианов - все физические параметры.
ABSTRACT
The paper presents the results of the study of the biochemical characteristics of indoor plants in the fourth building of the Nizhnevartovsk State University. The following were determined in the leaves of plants: the content of chlorophyll, flavonols and anthocyanins; nitrogen balance value. According to the microclimate of the premises, the following were studied: temperature and humidity, illumination, background radiation. It is shown that the value of most biochemical parameters is primarily associated with the species specificity of the studied plants. A comparative analysis of the data showed that in the studied indoor plants: the decrease in the content of chlorophyll and the value of nitrogen balance is most affected by the level of illumination and air temperature; to reduce flavonols - air humidity, anthocyanins - all physical parameters.
Ключевые слова: комнатные растения, хлорофилл, флавонолы, антоцианы, азотный баланс, микроклимат.
Keywords: indoor plants, chlorophyll, flavonols, anthocyanins, nitrogen balance, microclimate.
Человек большую часть своего времени проводит в помещении, поэтому создание благоприятного микроклимата в нем является весьма актуальным.
Комнатные растения способствуют улучшению микроклимата в помещениях. Растения выделяют фитонциды, снижающие численность болезнетворных микроорганизмов в воздухе; повышают влажность воздуха, вследствие транспирации воды листьями растений; очищают воздух от вредных химических соединений; выполняют функцию шумоизоляции, а также благоприятно влияют на психоэмоциональное состояние человека [1, 2].
Целью работы являлось изучение содержания хлорофилла, флавонолов и антоцианов в листьях комнатных растений в условиях 4 корпуса Нижневартовского государственного университета (далее НВГУ).
Исследование биохимических особенностей комнатных растений и некоторых физических параметров помещения проводили с 1 по 4 этажи четвертого корпуса НВГУ в период с 2022 по 2023 гг.
Температуру и относительную влажность воздуха измеряли с помощью универсального измерителя KIMO KISTOCK (^100), освещенность воздуха - люксметром, радиационный фон - дозиметром. Физические параметры в корпусе университета определяли с
разных сторон света (юг, север, запад, восток). Изучение содержания хлорофилла а и b, флавонолов, антоцианов и значения индекса азотного баланса (NBI - Nitrogen Balance Index) — определяли с помощью портативного измерительного прибора Dualex Scientific (Франция). Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием Excel 2019 из пакета Microsoft OfficeWindows 7.
Индекс азотного баланса (NBI), представляет соотношение количества хлорофилла и флавонолов (азота/углерода) предназначенное для выявления адаптивных стратегий растений к стресс-факторам, оценки биологического потенциала и эколого-хозяйственной пригодности генофонда растений.
С помощью прибора Dualex Scientific выявляется косвенная величина, отражающая азотный статус растений. Согласно литературным данным, когда растения не испытывают недостатка азотного питания они используют основной обмен веществ для синтеза азотсодержащих молекул, в том числе, хлорофилла, а при недостатке азота растения направляют метаболизм на увеличение синтеза флавоноидов [3].
Изучение микроклимата в 4 корпусе университета показало, что температура воздуха на этажах с разных сторон света отличалась незначительно, разница между самым высоким и низким значением температуры воздуха составила 6,7 °C (рис. 1).
25
20
15
О
о
10
5
0
Наибольшее значение по температуре воздуха было выявлено с западной стороны корпуса на 4 этаже - 23,8°C; самое низкое - 17,1Х с восточной стороны, на 1 этаже. Значение влажности воздуха было наибольшим на 3 этаже, где размещалось большее число комнатных растений, наименьшее -на 2. Освещение варьировало от 1,5 до 55,4 люкс -в северной части здания, на 3 этаже. Радиационный фон был в норме на всех этажах.Изучение видового состава комнатных растений показало, что по количественному признаку доминировали такие виды, как фиалка и спатифиллум. Менее превосходящими по данному параметру были гибискус китайский, кислица треугольная, фикус Бенджамина и декабрист.
Общее количество изученных видов растений составило - 41, семейств - 25. Наибольшее количество изученных растений было из семейств: фиалковые, ароидные, тутовые и спаржевые. По жизненной форме большинство видов относились к травянистым растениям по сравнению с деревесными; по экологической группе - к мезофитам 77%, ксерофитам 19% и гигрофитам 4%.
Содержание хлорофилла в листьях комнатных растений в четвертом корпусе университета
■ 1 этаж
■ 2 этаж
■ З этаж
■ 4 этаж
изменялось в 4,5 раза - от 14,8 мг/см2 у диффенбахии (рис. 2) до 66,69 мг/см2 у замиокулькаса замиелистного; флавонолов в 4 раза - от 0,14 мг/ см2 у гибискуса китайского и диффенбахии до 0,51 мг/ см2 у филодендрона плющевидного; антоцианов в 3 раза - от 0,12 мг/см2 у педилантуса титималоидного до 0,33 мг/ см2 у фикуса эластичного. Полученные результаты по биохимическим особенностям комнатных растений, связаны в первую очередь, с видовой специфичностью изученных растений.
Сравнение данных по содержанию хлорофилла у комнатных растений, встречающихся одновременно - на двух или трех этажах четвертого корпуса университета показало, что у половины изученных растений (50%) данный параметр варьировал незначительно - у спатифиллума и неомарики, у остальных видов изменялся в 2 и 4 раза, соответственно у фикуса эластичного и диффенбахии (рис. 2). Снижение данного показателя в 4 раза у диффенбахии, может быть связано с жизненными состоянием растения, которое было угнетенным по внешним признакам; у фикуса эластичного - со снижением уровня освещенности и влажности воздуха.
22.322.3 20 21
Север Юг Запад Восток
Стороны света
Среднее
Рис. 1. Температура воздуха в четвертом корпусе НВГУ
70.00
60.00
50.00
<ч
%
40.00
1-4
30.00
О
20.00
10.00
0.00
57.9458.54
43.64
41.64
55.08
54.13
44.7443.85
25.64 14.80
Спатифиллум Диффенбахия Фикус эластичный Неомарика
Север
Юг Запад
Стороны света
Восток
Рис. 2 Содержание хлорофилла в листьях некоторых комнатных растений в четвертом корпусе НВГУ
Сравнительный анализ азотного баланса (МЫ) показал, что значение данного параметра больше всего варьировало (в 6 раз) у диффенбахии, от 72,15 на 2 этаже до 404,71 ед. на 3 этаже, что также может быть связано с угнетенным жизненным состоянием данного растения; у остальных видов в 2 раза - у фикуса эластичного и неомарики. У спатифиллума данный показатель не определен, в связи с толщиной листа, значение которого было выше, чем у остальных видов и не отображалось на экране прибора.
Полученные результаты по содержанию флавонолов у повторяющихся видов растений показали, что данный параметр у большинства растений изменялся в 2 раза: у диффенбахии (от 0,14 с южной стороны здания до 0,25 мг/ см2 с восточной стороны, у неомарики (от 0,25 с северной стороны корпуса до 0,49 мг/ см2 на юге). Меньше всего - в 1,4 раза, данный показатель варьировал у фикуса эластичного (от 0,22 с западной стороны корпуса до 0,34 на востоке).
Содержание антоцианов в листьях комнатных растений варьировало в 3 раза: от 0,12 мг/см2 у педилантуса титималоидного до 0,33 мг/см2 у фикуса эластичного, у остальных видов данный показатель имел максимальное значение, которое было зафиксировано портативным прибором и было обозначено тремя звездочками (***).
Таким образом, анализ полученных данных, показал высокую корреляционную связь между содержанием хлорофилла у комнатных растений в четвертом корпусе НВГУ с температурой воздуха и освещением - у диффенбахии, фикуса эластичного и неомарики; между содержанием хлорофилла и влажностью воздуха у неомарики. Содержание флавонолов имело высокую зависимость от влажности воздуха у диффенбахии, фикуса эластичного и неомарики; содержание антоцианов
со всеми изученными параметрами у диффенбахии и фикуса эластичного. Азотный баланс имел высокую корреляционную зависимость с температурой воздуха и освещением - у диффенбахии, фикуса эластичного и неомарики.
Нами получены первичные данные по изучению некоторых биохимических особенностей в листьях комнатных растений, произрастающих в условиях четвертого корпуса НВГУ. В дальнейшем, планируется продолжить
исследование в других корпусах университета и выполнить более глубокий корреляционный анализ между всеми изученными параметрами.
Список литературы
1. Балабина Н.А., Гончарова Е.Е., Грачева Л.О., Климашевская О.А. К вопросу влияния растений на физическое и психоэмоциональное состояние человека // Окружающая среда: комфортность и экологическая безопасность: материалы IV Всероссийской научно-практической конференции (Курск, 01-02 апреля 2021 г). Курск: Издательство Курского государственного университета, 2021. С. 234-241.
2. Безгина О.А., Резвякова С.В. Значение фитонцидных растений в озеленении городов и помещений // Защита растений в современных условиях развития АПК: материалы Национальной научно-практической конференции (Орел, 08-09 октября 2019 г). Орел: Издательство: Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина , 2019. С. 20-24.
3. Гусев Н.Ф., Немерешина О.Н. Влияние техногенного загрязнения на содержание флавоноидов в растениях семейства норичниковых Степного Предуралья // Вестник ОГУ. 2004. №10. С.123-126.
