CC BY
40
СТИМУЛИРУЮЩЕЕ ВЛИЯНИЕ РАДИАЦИИ НА РАЗВИТИЕ ЭКТОМИКОРИЗ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В УСЛОВИЯХ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Адамович И.Ю. (БГИТА, г. Брянск, РФ)
Radiations are stimulating the development of mycorrhiza Pinus sylvestris L.
Положительное влияние эктомикориз на корневое питание древесных растений известно практически со времени их открытия и неоднократно подтверждалось впоследствии. Особенно велико значение микоризы на бедных почвах или при наличии других неблагоприятных факторов [3]. Внесение микоризных грибов и содержащую их землю использовали при лесоразведении, особенно на бедных почвах с 1902 г. В настоящее время, при возрастающем воздействии антропогенных факторов на лес, микоризы позволят повысить жизнеспособность нарушенных насаждений.
Имеются данные [1], указывающие на угнетение развития микориз сосны обыкновенной в условиях влияния техногенных факторов. На техногенно нарушенных землях снижается богатство и разнообразие наборов микоризных чехлов, с ростом степени нарушения уменьшается обилие псевдопаренхиматических чехлов, но увеличивается количество бесструктурных.
Проблеме влияния радиоактивного загрязнения на микоризообразование не уделялось должного внимания. Основным механизмом перехода радионуклидов в древесный ярус является корневое поступление. Поскольку микоризы составляют значительную часть поглощающей системы, а также позволяют растению усваивать органические вещества [9], их роль в накоплении деревом радионуклидов
90 i37
может быть весьма велика. Имеются данные о накоплении микоризой Sr и Cs
[4].
Обработка посадочного материала сосны обыкновенной культуральной жидкостью микоризообразующих грибов положительно повлияла на биометрические параметры сеянцев в условиях радиоактивного загрязнения [6].
Полигон исследования - лесные массивы Красногорского лесхоза (плотность загрязнения корнеобитаемого слоя почвы =
46,2 Ku/км2, МЭД = 167,8 мкР/ч (на поверхности почвы) и МЭД = 123,2 мкР/ч (на высоте 1 м от земли) и Учебно -опытного лесхоза Брянской государственной инженерно -технологической академии с естественным радиационным фоном (контроль). Микотрофность сосны в условиях хронического загрязнения радионуклидами изучается здесь впервые. Объекты расположены в бруснично - черничном типе леса, на среднеподзолистых песчаных почвах, ТУМ - А2...А3, возраст сосны - 40... 60 лет. Рекреационная нагрузка объектов незначительна, так как пробные площади находятся на значительном расстоянии от населенных пунктов, возделываемых полей, оживленных трасс и зон отдыха. Однородность объектов подтверждается схожестью произрастающей на них растительности.
Использованы методики Н.В. Лобанова (1971), И.А. Селиванова (1981), Д.В. Веселкина (2004) и др., дополненные нами. Сбор полевого материала проведен по
методике Н.В. Лобанова (1971). Почвенные пробы отбирались с глубины 20...25 см.
Сбор образцов корневых систем осуществлялся в течение 4.7 дней в первой декаде августа, что позволило свести к минимуму фенологические отличия. В загрязненной и чистой зонах собрано и обработано по 30 двухлетних сеянцев сосны, расположенных диффузно, отобрано 90 образцов корней.
Сеянцы выкапывались с комом земли, корневая система осторожно освобождалось от частиц почвы, отмывалась водой. Образцы микоризы помещались в воду, а затем, в течение суток, фиксировались в 70 % растворе спирта.
Анализ типов микоризы сделан по методике Т.Доминика (1969) и И.А. Селиванова (1981), анатомо -морфологических особенностей на поперечных срезах - по методике [2], измерены радиус корневого цилиндра, толщина паренхимы первичной коры и грибного чехла.
Таблица 1 - Анализ анатомо-морфологического строения микоризных корневых окончаний
Параметры МЭД=167,8мкР/ч Кон роль
Плектенхиматические чехлы Псевдопаренхиматические чехлы Плектенхиматические чехлы Псевдопаренхиматические чехлы
Радиус корневого окончания, мкм 138,84±2,08 153,91±3,80 131,05±4,53 151,92±4,29
Радиус центрального цилиндра, мкм 52,54±1,27 59,88±1,43 52,21±1,79 59,72±1,53
Толщина паренхимы корня, мкм 68,37±1,56 71,71±2,87 65,10±2,87 72,14±3,06
Толщина грибного чехла, мкм 17,92±0,67 22,31±1,28 13,73±0,47 20,05±1,09
Доля площади центрального цилиндра на срезе от общей площади поперечного сечения, % 14,32 15,14 15,88 15,45
Доля площади паренхимы корня на срезе от общей площади поперечного сечения, % 61,52 57,97 64,26 59,89
Доля площади грибного чехла на срезе от общей площади поперечного сечения, % 24,16 26,89 19,85 24,66
У сосны свыше 80 % от общего числа сосущих корней имеют микоризные окончания, преобладает дихотомическое ветвление, а также неразветвленные, дихотомические, четковидные и коралловидные формы.
Обнаружены плектенхиматические, псевдопаренхиматические и двойные микоризные чехлы. Большая часть микориз на радиоактивно загрязненных и чистых
участках представлена плектенхиматическими чехлами. В чистой зоне преобладающим (72,7%) является чехол «В», в загрязненной - на 10% меньше. Чехол F в чистой зоне составляет 21,2 %, в загрязненной на 25% выше. Зафиксированы чехлы G, C, H, P, K. (менее 4 % каждый).
Усилена микоризность сосны в зоне радиоактивного загрязнения: увеличена на 30% толщина плектенхиматических грибных чехлов и их доля в общей площади поперечного сечения (таблица 1): t факт > t табл, Р = 99,9 %.
Радиус корневого окончания плектенхиматических чехлов в зоне радиоактивного загрязнения только на 6% выше, чем в чистой зоне, различия толщины псев-допаренхиматических чехлов и паренхимы корня в загрязненной и чистой зонах недостоверны, что свидетельствует о незначительном влиянии изученных доз радиации на анатомо-морфологические особенности корней последнего порядка. Доля площадей плектенхиматических грибных чехлов на поперечном срезе от общей площади поперечного сечения в радиоактивно загрязненной зоне выше только на 4%, чем в чистой зоне.
Повышение микоризности в зоне отчуждения у сосны обыкновенной может быть связано со стимулирующим влиянием исследуемой дозы радиации и адаптации микориз к неблагоприятному радиоактивному фону. Известно, что небольшие дозы радиации вызывают усиление роста сосны обыкновенной [5], в том числе и за счет воздействия микоризообразующего гриба на растение путем улучшения его корневого питания или увеличения поступления стимулирующих рост веществ. Изучение особенностей микоризности древесных растений в условиях радиоактивного загрязнения нуждается в дальнейших исследованиях.
Литература
[1] Веселкин, Д.В. Распределение тонких корней хвойных деревьев по почвенному профилю в условиях загрязнения выбросами медеплавильного производства / Д.В. Веселкин // Экология, 2002. - № 4. - С. 250-253. [2] Веселкин, Д.В. Анатомическое строение эктомикориз Abies sibirica Ledeb. и Picea obovata Ledeb. в условиях загрязнения лесных экосистем выбросами медеплавильного комбината / Д.В. Веселкин // Экология, 2004, №4, - С. 90 - 98. [3] Baier R. Vertical distribution of an ectomycorrhizal community in upper soil horizons of a young Norway spruce (Picea abies [L.] Karst.) stand of the Bavarian Limestone Alps / R. Baier, J. Ingenhaag, H. Blaschke, A. Göttlein, R. Agerer // Mycorrhiza, Mar 2006. - P. 1 - 10. [4] Bohac, J. The role of fungi in the biogenous migration of elements and in theaccumulation of radionuklides./ J. Bohac, D.A. Krwolutskii, T.B. Antonova // Agric. Ecosyst, 1989. 28: - Р. 31-34. [5] И.Н. Глазун. Исследование роста и репродуктивной способности сосны и ели в лесных экосистемах зоны отчуждения ЧАЭС / Глазун И.Н., Самошкин Е.Н. //Проблемы устойчивого развития радиоактивно загрязненных территорий стран СНГ: материалы междунар. науч.-практ. конф (22-25 мая 2000 г.). - Брянск: БГПУ, 2000. -С. 74 - 76. [6]. Копытков В.В. Лесовосстановление в условиях радиоактивного загрязнения с использованием новых композитных материалов и микоризы / В.В. Копытков, Л.В. Рудаковская, В.В. Трухоновец, Ю.В. Гончарова // Лесоведение, экология и биоресурсы - Брянск, 2005. - С.117 - 119. [7] T. Dominik, Т. Key to ectotrofic micorrizae / Dominik, T. // Folia forestalia polonica, Ser. A.,- 1969. - 15 p. [8] Лобанов Н.В. Микотрофность древесных растений. / Н.В. Лобанов -М.: Лесн. пром-сть, 1971. - С. 29 - 36. [9] Read D.J. Mycorrhizas and nutrient cycling in ecosystems — a journey towards relevance? / D.J. Read, J. Perez-Moreno // New Phytol, 157, 2003. - Р. 475 - 492. [9] Селиванов И.А. Микосимбиотропизм как форма консортивных связей в растительном покрове Советского союза. / И.А. Селиванов - М.: «Наука», 1981. - 231 с.
