Размещено на http://www.allbest.ru/

Сравнение морфо-физиологических особенностей липы сердцелистной (tilia cordata mill.) в экологически чистых и загрязненных районах г. Москва



Введение

Стремительный рост крупных городов и увеличение темпов развития промышленности приводят к столь же резкому увеличению антропогенного воздействия на среду. Кроме промышленности огромный вклад в загрязнение среды вносит и автотранспорт. Несмотря на значительный спад продаж автомобилей в 2014-2015 годах (http://avtoreliz.ru/news/prodazhi_avtomobilej_v_rossii_statistika_za_2015_g od/2015-09-10-14), количество людей, владеющих автомобилями, растет. Это значительно влияет не только на количество выбросов в атмосферу, но и на качество жизни людей, а также на зеленые насаждения. Одну из ведущих ролей в создании антропогенной нагрузки на растения играют тяжелые металлы. Некоторые из них в минимальных количествах необходимы растениям, но превышение их содержания в почве или в тканях наносит ощутимый вред (Алексеев Ю.В., 2008).

Растения накапливают токсические соединения больше, чем какие- либо другие представители биоты крупных городов, поэтому они играют ведущую роль в оздоровлении всей системы в целом. Однако сами они находятся в угнетенном состоянии из-за негативного воздействия этих веществ. Поэтому важно исследовать накопление тяжелых металлов растениями, для того чтобы оценить не только состояние растения (угнетение жизненно важных процессов, характер адаптаций к высоким концентрациям тяжелых металлов), но и их способность к индикации состояния окружающей среды, е? безопасности для проживания человека. Кроме того, определение содержания тяжелых металлов в тканях и вегетативных органах растений может помочь в изучении круговорота веществ в условиях современного города. ( Абакумова Л.И,

Савельева Л.С., 1985; Ермак О.Г, Гелетюк Н.И., 1981; Илькун Г.М. 1978; Никольская Н.К., Попова З.А. Попов К.И., 1983)

Включаясь в круговорот веществ, тяжелые металлы, вместе с осадками попадают в почву и приводят к изменению ее химического состава, что в свою очередь ведет к накоплению тяжелых металлов в листьях растений.

Однако, даже в пределах одного города, загрязнение может быть неравномерным, и различаться по районам. Поэтому важно проводить биомониторинг различных городских территорий, что требует тщательного подбора растений - индикаторов окружающей среды. Одним из таких растений служит липа. (Евдокимова Г.А., 1983; Овчаренко М.М., Шильников И.А., 1996; Серебренникова Л.Н., Горбатов В.С., 1980; Стасюк Н.В., Федотов К.Н., 1980; Тарабрин В.П., 1980)

Для того чтобы оценить индикаторные свойства липы, нами была поставлена следующая цель: сравнить морфо-физиологические изменения у листьев и побегов растений липы, в экологически чистом и загрязненном районах города Москвы. металл tilia кислотность засоленность

В соответствии с целью были сформулированы следующие задачи:

1) сравнить рост побегов и листьев в Липовой аллее парка (ЛА) и на Савеловской эстакаде Третьего транспортного кольца (ТТК),

2) сравнить загрязненность поверхностей листьев и побегов,

3) сравнить локализацию тяжелых металлов в побегах и почках,

4) сравнить количество золы в листьях растений разных мест обитания,

5) сравнить морозостойкость по содержанию лигнина и крахмала в побегах растений липы,

6) сравнить состояние почвы в парке и в районе эстакады.



Глава 1. Обзор литературы

1.1 Растительность в условиях городской среды

Человек очень активно воздействует на окружающую его среду. На сегодняшний момент на нашей планете не осталось экосистем, которые не затронуло бы влияние человека. Начиная с XVIII века, антропогенное загрязнение окружающей среды непрерывно растет. Особенно сильно это заметно в городах, где одними из самых серьезных загрязнителей являются тяжелые металлы.

Соединения тяжелых металлов, как правило, выбрасываются производствами в виде дыма или пыли, оседающих в дальнейшем на почву или на наземные органы растений. Подобные мелкие частицы могут переноситься на расстояние от нескольких десятков до нескольких сотен километров от изначального источника выброса (Абакумова Л.И, Савельева Л.С., 1985; Ильин В.Г., 1990; Трахенберг И.М., Колесников В.С., 1994; Чибрик Т.С, 1979). В зависимости от интенсивности движения, загрязнение почвы солями тяж?лых металлов, чаще всего происходит на расстоянии от 100 до 300 метров от полотна дороги, но следы загрязнения аэрозолями свинца обнаруживают даже во льдах Антарктиды и Арктике. (Косицын А.В, Алексеева-Попова Н.В., 1983).

Основные источники поступления тяжелых металлов в городе Москва - это автомобильный транспорт, выбросы с электростанций и предприятий, работающих за счет сжигания ископаемого топлива, а также сбросы с иных предприятий (в том числе и в сточные воды).

Человек борется с поступлением тяжелых металлов. Большая часть методов борьбы с тяжелыми металлами сводится к переведению легкорастворимых солей тяжелых металлов в малорастворимые. Также

тяжелые металлы могут быть выведены из почвы в результате удаления с дикорастущими, сорными растениями. (Т.С. Красотина, 2003, В.Е. Кремин с соавторами, 2003)

В своей работе Парибок Т.А., Леина Г.Д. « Растения в экстремальных условиях минерального питания» утверждают, что в городе среди тяжелых металлов больше всего увеличивается содержание свинца и железа. В ходе исследования было также показано, что липа превосходит клен и дуб, также часто использующиеся для озеленения города, по содержанию бария, меди, а также кобальта в листьях. (Парибок Т.А., Леина Г.Д., 1983). Авторы объясняют данный результат тем, что листья липы мелколистной имеют легкое опушение.

В 1983 году, в Ленинграде Парибок Т.А. и Сазыкина Н.А. проводили исследование листьев липы сердцевидной, дуба черешчатого и клена платановидного. Они исследовали содержание тяжелых металлов в листьях этих видов в городе и в загородных парках. По данным этого исследования, в листьях данных культур содержатся 10 видов тяжелых металлов: железо, свинец, никель, медь, титан, кобальт и хром. В растениях, произраставших в городской черте, содержание этих металлов значительно выше, чем в растениях того же вида за пределами города. Кроме того, согласно тому же исследованию, различные виды древесных растений накапливают тяжелые металлы в листьях по- разному. Липа мелколистная в условиях города аккумулирует в листьях целый ряд тяжелых металлов. Эти показатели значительно превышают содержание тех же металлов в листьях клена. (Парибок Т.А; Сазыкина Н.А., 1982)

Способность вида меняться под влиянием среды и формировать металлоустойчивые популяции очень важна для растений произрастающих в городе, так как это дает большое преимущество для выживания в сильно загрязненной металлами среде.

В ходе ряда исследований было установлено, что металлоустойчивость растений никак не связана с их физиологической возможностью поглощать тяжелые металлы, более того, располагаясь у мест, загрязненных данными соединениями, данные популяции поглощают тяжелых металлов больше, чем неметаллочувствительные или обычные. ( Борзилов В.А, Малахов С.Г., 1980; Захарова Л.Л., 1985; Ильин В.Б. Степанова М.Д, 1980; Ржаксинская М.В, 1980)

Скорее всего, устойчивость к различным металлам обеспечивается различными механизмами. Эти механизмы зависят от природы металла, анатомических или физиологических особенностей организма и факторов окружающей среды.

Механизмы металлоустойчивости растений в условиях атмосферного загрязнения среды могут быть следующими:

1) связывание металла внутри растения: а) связывание в нерастворимые комплексы;

6) переведение (складирование) в вакуоли и (или) в клеточные стенки;

2) выведение металла во внешнюю среду: а) сбрасывание листьев;

б) вымывание осадками; в) Выделение в воздух;

3) адаптации к металлу:

а) перестройки в метаболизме; б) потребность в металле.

Скорее всего, механизм приспособления к атмосферному загрязнению среды имеет много общего с условиями природного обогащения металлами. Важная роль в этих механизмах принадлежит процессам обезвреживания металлов в форме метаболически неактивных комплексов. Они могут быть как растворимыми так и нерастворимыми. Комплексы могут образовываться на базе органических кислот, аминокислот, углеводов и других органических соединений, а также в виде труднорастворимых неорганических солей (чаще всего в виде фосфатов и сульфатов, но могут быть и другие варианты). Исследования показывают, что устойчивость растений в том числе зависит и от выделения солей тяжелых металлов в воздух.

Специфичность и общность механизмов устойчивости к различным металлам, их конкретизация для разных растений и условий среды нуждаются в дальнейших исследованиях. ( Косицын А.В., Алексеева- Попова Н.В., 1983; Первунина Р.И., 1983; Серебренникова Л.Н., Горбатов В.С., 1980; Тарабрин В.П., 1980; Ernal W., 1976)

Отрицательные факторы среды, воздействующие на древесные растения Москвы, подразделяются на две группы. Первая - воздействует на корни растений (обеднение почвы, уплотнение почв, повышенная кислотность, засоление почв, возникающее при уборке снега и др. ).

Вторая группа воздействует на наземную часть растений (задымленность воздуха, запыленность, механические повреждения, болезни и вредители растений). Факторы городской среды многообразны и оказывают на зеленые насаждения значительное влияние, которое к тому же мало изучено. ( Чернышенко О.В., 1992)

В настоящее время установлены предельно допустимые концентрации содержания в почве ряда тяжелых металлов, определяющие нормальную жизнедеятельность организмов, в том числе и сельскохозяйственных растений. Определены верхние критические концентрации некоторых тяжелых металлов в растениях (в мг/кг): цинк и марганец- 300, медь - 150, свинец- 10, кобальт-5, кадмий и молибден, а так же никель- 3, хром и ванадий-2, ртуть- 0,04. Стоить отметить, что эти величины у различных авторов разнятся и могут значительно колебаться. Например, колебания критической концентрации цинка составляют 200 мг/кг - от 200 до 400 мг/кг. (Большаков В.А, Краснова Н.М.,1993; Веригина К.В., Журавлева Е.Г., 1980; Григорян К.В., Галтян А.Ш., 1980; Ильин В.Б., 1980; Каракис К.Д., Рудакова Э.В., 1984; Рудакова Э.В., Каракис К.Д., 1980; Стасюк Н.В., Федоров К.Н., 1980; Czarnowska K., 1974)

Одним из показателей, свидетельствующих об увеличении содержания минеральных веществ в растениях в условиях загрязнения, является увеличение их зольности в 1.5-2 раза. В ходе целого ряда исследований было доказано, что при возрастании количества тяжелых металлов в промышленных выбросах, зольность листьев прямо пропорционально возрастает. Эта зависимость верна для всего вегетативного цикла, однако, наиболее полно проявляется к его концу. Тарабиным В.П. проводились исследования, которые сопоставляли количество золы в листьях устойчивой к загрязнению белой акации и наиболее повреждаемых листьях конского каштана конского, дуба черешчатого и липы мелколистной. Авторы изучали количество золы в листьях этих видов на одинаковой стадии развития листа и в одинаковых условиях по загрязнению и убедительно доказали, что количество золы в листьях не может служить показателем устойчивости к загрязнению окружающей среды промышленными выбросами. (Веригина К.В., Журавлева Е.Г., 1980;Григорьева Т.И., Перелыгин В.М.,1980, Друзина В.Д., Мирошенко Е.Д., Чертов О.Г., 1983;Егорова Л.А., Сорокин С.Е, 1982;Ильин В.Б, Степанова М.Д., 1980,Табарин В.П., 1980; Тойкка М.А., Потахина Л.Н., 1980)

Следует заметить, что еще в восьмидесятые годы прошлого века отрицательное действие пыли сводили к е? механическому и физическому воздействию на ассимиляционный аппарат растения и только в самом начале восьмидесятых годов в работах Тарабина В.П., была доказана химическая природа фитотоксичности промышленной пыли. ( Тарабин В.П., 1984)

Один из самых токсичных и опасных для растений тяжелых металлов - свинец. Растения поглощают свинец из почвы, воды и атмосферных выпадений. Именно высокая концентрация свинца чаще всего является причиной листопада в летний период. Но, концентрируя свинец, деревья тем самым очищают воздух. В течение вегетативного периода одно дерево обезвреживает соединения свинца, содержащиеся в 130 литрах бензина. Наименее восприимчивым к свинцу является клен, а наиболее восприимчивы - орешник и ель. Сторона деревьев, обращенная к автомобильным магистралям, содержит на 30-60% больше свинца, чем более удаленная. Хвоя ели и сосны хорошо улавливает и связывает свинец. Она его накапливает и не обменивает с окружающей средой.

Свинец - не единственный тяжелый металл, содержание которого увеличено в городе. Содержание солей цинка, кадмия, меди, никеля и железа часто превышает норму не только в почвах, но и в органах растений. Вдоль оживленных автомобильных трасс, содержание солей свинца увеличивается до 20 раз в сельскохозяйственных растениях, от 50 до 200 раз в травах, в 100-200 раз и более в древесных растениях и кустарниках. (Нестерова А.Н., Гелетюк Н.И., 1981; Парибок Т.А; Сазыкина Н.А., Леина Г.Д, 1983; Самойлова Т.С., Бондарев Ю.П. 1985; Скарлыгина-Уфимцева М.Д., 1980; Фиршере Дж, 1980)

Одним из лучших индикаторов среди деревьев является липа сердцевидная или липа мелколистная, кроме того это одно из самых распространенных растений среди зеленых насаждений Москвы. (Косицын А.В, Алексеева-Попова Н.В., 1983; Парибок Т.А, Леина Г.Д, 1983)

1.2 Поступление тяжелых металлов в растения, их локализация в тканях и органах

Различные виды растений по-разному реагируют на различные дозы загрязнений, что позволяет использовать их в качестве биоиндикаторов загрязнения окружающей среды. Различные виды могут накапливать различные концентрации тяжелых металлов. Более того реакция на каждый конкретный металл специфична. Так, например, содержание кадмия в листьях березы было почти в 7 раз выше, чем в листьях липы и рябины, и в 2 раза выше чем в листьях тополя. Из этого следует, что хуже всего запасали кадмий липа и рябина, а береза - лучше всего. А вот свинец хуже всего накапливает тополь. Рябина лучше всего накапливает медь и железо (практически в 2 раза больше других исследовавшихся видов). (Н.В. Прохорова с соавт. 1998, Л.В. Копылова, 2012, Л.В. Ветчинникова, Т.Ю. Кузнецова, А.Ф. Титов, 2013)

Кроме того, являясь автотрофами и занимая экологическую нишу в самом основании пищевых цепей, растения являются промежуточным резервуаром, через который металлы переходят из воды, воздуха и почвы в организм человека и животных. (Большаков В.А., Краснова Н.М., 1993; Гармаш Г.А., 1984)

Для организации действенных средств защиты зеленых насаждений в городе от негативного воздействия тяжелых металлов, следует учитывать механизмы поступления тяжелых металлов в ткани и органы растений.

В ходе множества исследований было установлено, что при аэротехногенном загрязнении природной среды тяжелыми металлами возможны два основных пути их поступления в растения:

а) Из атмосферы, через листовую поверхность. Важный вклад в исследование этого явления внесли Верегина К.В., Журавлева Е.Г., Илькун Г.М., Парибок Т.А., Сазыкина Н.А, Самойлова Т.С., Бондарев Ю.П., Фишере Дж., Шилиньш А., Гайтнискс Т.

б) Из почвы через корневую систему. Над исследованием этого механизма работали Борзилов В.А., Малахов С.Г., Ермак О.Г., Гелетюк Н.И., Ильин В.Б., Тойская М.А., Потахина Л.Н.

Характер поглощения и аккумуляции тяжелых металлов в условиях загрязнения определяется целым набором факторов, в том числе: уровнем загрязнения, избирательностью растений, антагонизмом и синергизмом взаимодействия металлов, влиянием сопутствующих газообразных выбросов, меняющих кислотность почвенного раствора. (Евдокимова Г.А., 1983; Овчаренко М.М., Шильников И.А., 1996; Серебренникова Л.Н., Горбатов В.С., 1980; Стасюк Н.В., Федотов К.Н., 1980; Тарабрин В.П., 1980)

1.3 Поступление тяжелых металлов в растение через листовую поверхность

Поступление тяжелых металлов в листья состоит из проникновения этих химических соединений через кутикулу и дальнейшего распространения по органу и в другие ткани. Скорость переноса может меняться в зависимости от органа растения, его возраста, а также от того, какой конкретно элемент попал в ток. Так, например, кадмий, цинк и свинец практически не перемещаются. Эти вещества, попав на листовую пластинку, так и аккумулируются в листе, в то время как медь - подвижный элемент, перемещается по всему растению, поэтому ее содержание в листе, как правило, ниже. (Чернышенко О.В., 1992)

Часть попавших на листья тяжелых металлов может быть вымыта осадками или при поливе. Особенно легко вымываются свинец. Стоит заметить, что при продолжительной промывке листьев металлы удаляются не только с поверхности листа, но и из его тканей. В своей работе «Растения в экстремальных условиях минерального питания» в главе «Действие тяжелых металлов на растения и механизмы металлоустойчивости» Косицын А.В. и Алексеева-Попова Н.В. выдвигают предположение, что поверхностное отложение металлов невозможно смыть водой без того, чтобы не извлекались из тканей их растворимые соединения. С другой стороны, некоторое количество металлов, вероятно, остается прочно связанным на наружной поверхности кутикулы или восковых структурах. (Косицын А.В., Алексеева-Попова Н.В., 1983; Чернышенко О.В., 1992)

Процессы отложения и удержания аэрозольных частиц на листьях еще недостаточно изучены, однако можно выделить три основных группы факторов, которыми они определяются. Первая группа- особенности поверхностей растений, как структурно-морфологические, так и функциональные, такие как опущенность, наличие воскового слоя, клейкость, смачиваемость, шероховатость. Вторая группа объединяет такие факторы среды как количество и химический состав осадков, скорость ветров, относительная влажность воздуха и другие. Третья группа - химические и физические свойства загрязняющих веществ, в том числе размеры молекул, химическая природа загрязнителя, растворимость, активность и другие. (Косицын А.В., Алексеева-Попова Н.В., 1983; Парибок Т.А., Сазыкина Н.А., 1982; Самойлова Т.С., Бондарев Ю.П., 1985)

Механизм поглощения ионов листом - многоступенчатый процесс, включающий в себя пассивную диффузию и активный транспорт веществ. Растворимые соединения хрома, железа, марганца, цинка, меди, серебра и других металлов при нанесении на листья и с общим током веществ разносятся по всему растению. Исследователи, изучавшие поступление тяжелых металлов через листья, полагают, что листья получают доступные для усвоения металлы с атмосферными осадками, в которых содержатся растворимые соли загрязнителей. ( Косицын А.В., Алексеева-Попова Н.В., 1983; Парибок Т.А., Сазыкина Н.А., 1982)

Отдельный интерес вызывает поступление свинца в листья древесных растений. В отличии от многих других тяжелых металлов свинец практически неподвижен, поэтому практически всегда скапливается в том органе, через который и попал в растение( в данном случае в листе). Это было показано на опыте: растение выдерживали в тумане из воды и растворенных в ней солях, полученных из выхлопов автотранспорта, в том числе, свинца, содержащих радионуклеотид 210Pb, и цинка. После этого определялось содержание и концентрация свинца в растении. Передвижение свинца зафиксировано не было, в отличии от цинка, распространившегося по всей флоэме листа, а также по коре ствола. (Косицын А.В., Алексеева-Попова Н.В., 1983)

Определение свинца и других металлов в листьях древесных и травянистых растений показали, что сложные листья с большой поверхностью или шероховатостью накапливают больше металлов, чем простые, мелкие, гладкие или покрытые восковым налетом. (Косицын А.В., Алексеева-Попова Н.В., 1983) Это дает липе преимущество перед такими популярными в озеленении растениями как каштан конский с крупной листовой пластиной.

Видимо, барьером для проникновения свинца в лист является эпидермис и особенно кутикула. Также наблюдается повышенное содержание металлов в отмирающих листьях (исследование проведено на злаках). Отмирающие листья накапливают в 4.5 раза больше свинца, чем живые растения в тех же условиях. По мнению авторов это объясняется тем, что перед отмиранием резко увеличивается проницаемость тканей для воды и становятся доступными связывающие свинец комплексообразователи (Косицын А.В., Алексеева-Попова Н.В., 1983)

Также проводились исследования, установившие, что степень загрязнения через листья зависит не только от вида, но и от климатических и погодных условий. Чем меньше влажность, тем меньше тяжелых металлов попадает в растение этим путем. (Большаков В.А., Краснова Н.М., 1993; Beckett P.H. T., Davis R.D. 1977)

1.4 Поступление тяжелых металлов в растение через корневую систему

Существуют два типа механизмов поглощения тяжелых металлов корнями растений: пассивный (неметаболический) и активный (метаболический) процесс поглощения. Пассивный представляет собой перенос ионов в клетку, происходящий без затрачивания дополнительной энергии, в то время как активный (метаболический) процесс поглощения сопряжен с затратой энергии, и сопряжен с переносом ионов против коэффициента электрохимического потенциала. Пассивный транспорт тяжелых металлов в клетку осуществляется каналами трех видов:

1) кальциевые каналы, активируемые деполяризацией мембраны;

2) кальциевые каналы, активируемые гиперполяризацией мембраны ;

3) катионные каналы, не чувствительных к изменению электрического потенциала (Verbruggen еt а1., 2009).

Активный транспорт тяжелых металлов в клетку осуществляют специальные белки-переносчики. За последние десять лет опубликовано множество работ, посвященных идентификации трансмембранных транспортеров металлов, особенно популярно это направление у западных исследователей. Примером может служить работа Вербругена и сотр. «Mechanisms to cope with arsenic or cadmium excess in plants» ( « Механизмы адаптации растений к излишнему содержанию мышьяка и кадмия»). В ходе исследований было установлено, что все белки принимают участие в транспорте тяжелых металлов-микроэлементов вне зависимости от их количества в почве. Тяжелые металлы, которые не являются микроэлементами, с помощью активного транспорта в клетку не доставляются. Одно из семейств белков- это ZIP-белки. ZIP- белки мало избирательны и приспособлены для переноса сразу нескольких двухвалентных катионов металлов. На сегодняшний день у целого ряда видов растений обнаружено участие этих белков в поглощении корнями и транспорте через плазмалемму таких катионов, как Сu2+, Fе2, Мn2,Zn 2, а также Сd2+. Авторы данного исследования делают вывод, что в поступлении и транспорте ионов тяжелых металлов в клетках растений принимают участие различные белки, относящиеся к разным семействам. (Verbruggen N., Hermans C., Schat H., 2009)

Кроме активности белков-переносчиков и катионных каналов на характер поглощения тяжелых металлов корнями растений большое влияние оказывают физико-химические свойства почвы, такие как тип почвы, рН почвенного раствора, содержание органических веществ, гранулометрический состав, обменная катионная способность, микрофлора и др. Детоксикационная эффективность известкования в отношении тяжелых металлов проявляется не только на сильно кислых почвах, но и на почвах с нейтральной реакцией. Внесение извести приводит к снижению подвижности тяжелых металлов и уменьшению их поступления в растение. При реакции раствора в интервале pH от 6.0 до 6.5 большая часть образует слаборастворимые комплексы, которые не попадают в растения. Одновременно с этим, в растение поступает много кальция, что снижает поступление в клетку всех двухвалентных металлов.

Таким образом, минимальное поступление в растение токсичных тяжелых металлов (кроме селена и молибдена) наблюдается при pH около 6,5. (Ильин, 1991).

Органическое вещество почвы также влияет на поступление металлов в растение. Почвы с высоким содержанием органического вещества лучше удерживают тяжелые металлы, чем почвы с его низким количеством. (Овчаренко М.М., Шильников И.А., 1996; Первунина Р.И., 1983; Шильников И.А., Лебедева Л.А., 1994)

Существенное влияние оказывают и другие ионы, находящиеся в почве (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989). Следует отметить, что наибольший антагонизм проявляют элементы с одинаковой валентностью, что обусловлено их способностью образовывать похожие комплексы. Так например, свинец подавляет поглощение и передвижение железа, марганца и цинка в побеги. А если добавить в раствор Са2+, Zn2+, Mn2+, Си 2+ и Fe2+, то всасывание кадмия корнями растений снижается. (Алексеев Ю.В., 2008)

То, какой механизм будет преобладать, зависит в первую очередь от содержания необходимых тяжелых металлов в почве. Отмечено, что если металлов в почве мало, то в основном используются активные механизмы поступления металлов в растение, а при их избытке, напротив, чаще используются механизмы пассивного транспорта. (Ветчинникова Л.В., Кузнецова Т.Ю., Титов А.Ф, 2013)

Количество поступающих тяжелых металлов в растения через корни может регулироваться за счет уменьшения их концентрации в ризосфере. Например, клетки корня могут выделять слизи, которые связывают металлы в почве, исключая, таким образом, их попадание в растение. Кроме того, растения производят целый ряд органических соединений, которые связывают ионы тяжелых металлов и осаждают их на поверхности корня. В результате чего создается защита от проникновения в клетку токсичных ионов (Чиркова, 2002).



1.5 Локализация тяжелых металлов в тканях и органах растений

Как уже было сказано выше, тяжелые металлы накапливаются в растениях по-разному. В работах иностранных и отечественных авторов убедительно показано, что минимальное количество тяжелых металлов содержится в вегетативных органах, а максимальное- в корнях. По степени насыщенности тяжелыми металлами органы, как правило, могут быть расположены в следующей последовательности (по убыванию): корни листья стебли плоды (семена) (Большаков В.А., Краснова Н.М., 1993)

По некоторым данным пораженные листья накапливают больше металлов, чем здоровые. Так, по данным А.В. Косицина и Н.В. Алексеевой-Поповой, содержание железа в поврежденных листьях деревьев было в 9-15 раз больше, чем в неповрежденных. (Косицын А.В., Алексеева-Попова Н.В., 1983)

При сверхвысоких концентрациях металлов физиологические барьеры не срабатывают, потому концентрация тяжелых металлов выравнивается и растение погибает.

Прямое влияние на фиксацию тяжелых металлов и их мобилизацию оказывает гранулометрический состав почвы, кислотность и количество солей, растворенных в почвенном растворе. Все это следует учитывать при оценке поступления тяжелых металлов в органы растения.

1.6 Влияние тяжелых металлов на растения

Разные растения по-разному реагируют на одну и ту же концентрацию тяжелых металлов в среде. В настоящее время выделяют три группы растений по способности к аккумуляции тяжелых металлов (Кузнецов, Дмитриева, 2006, Кошкин, 2010, Серегин, Кожевникова, 2011)

1. Аккумуляторы. Эти растения активно накапливают металлы в тканях и органах. В тканях этих растений тяжелых металлов накапливается больше, чем в окружающей среде.

2. Индикаторы. Данный тип растений осуществляет поглощение тяжелых металлов пропорциональное их количеству в окружающей среде. В тканях таких растений тяжелых металлов столько же, сколько в окружающей среде.

3. Исключатели. Такие растения поддерживают низкий уровень тяжелых металлов, они плохо усваивают тяжелые металлы и не накапливают их в тканях. Уровень тяжелых металлов в тканях таких растений ниже, чем в окружающей среде.

Предполагается, что произрастая на почвах с аномальным составом, некоторое растения сформировали механизмы устойчивости к тяжелым металлам. Например, поступая в ткани растений, тяжелые металлы могут связываться и накапливаться в виде метаболически инертных соединений или накапливаться в органах со слабым метаболизмом. (Кузнецов, Дмитриева, 2006)

Действие металла на растение начинается сразу после его поступления в клетку и проявляется на различных уровнях организации. Самые важные и заметные изменения наблюдаются вблизи источника загрязнения. Токсическое действие тяжелых металлов проявляется в виде угнетения роста как подземной так и наземной части растений. Также наблюдается торможение роста, фотосинтеза, дыхания и других процессов, снижается биологическая продуктивность, нарушение теплового баланса и баланс минерального питания. Это сказывается на синтезе многих биологически активных веществ, в том числе ферментов, витаминов и гормонов. На листьях могут появляться хлорозы и некрозы, могут страдать и другие органы, что проявляется в сокращении междоузлий, искривлении стеблей и листовых пластинок, может наблюдаться морщинистость плодов. (Колесников, 2000, Серегин, Иванов, 2001).

У видов, устойчивых к действию тяжелых металлов, в условиях загрязнения наблюдается некоторая активация интенсивности фотосинтеза и повышение содержания пигментов фотосинтетического аппарата. Но по мере их накопления, и появления видимых признаков повреждения листьев, происходит интенсивный распад пигментов пластид, особенно хлорофилла, и, как следствие, снижение интенсивности фотосинтеза. Повышение интенсивности дыхания также может быть реакцией на стресс, вызванный неадекватным воздействием тяжелых металлов. Чаще всего данное повышение протекает на фоте значительного понижения прочих физиологических процессов, в том числе и фотосинтеза. При значительном накоплении тяжелых металлов может отмечаться повышенное содержание азотистых соединений: общего азота, белкового азота и аминокислот. Однако, при критических значениях содержания тяжелых металлов может наблюдаться значительное снижение количества азотсодержащих соединений. (Кириенко и др., 2009)

Тяжелые металлы влияют на состояние пигментного аппарата, а через него и на фотосинтез. В результате исследований, проведенных А.В. Данильчуком, было выяснено, что у тополей, произраставших на территории горно-перерабатывающего предприятия, содержание хлорофилла а от 1.5 до 3.5 раз ниже, чем у контрольной группы, а хлорофилла b- в в 2 раза. Интенсивность фотосинтеза в данных растениях соответственно снижалась.( А.В. Данильчук, 2003)

Все выше перечисленные реакции в условиях загрязнения тяжелыми металлами следует рассматривать как защитно- приспособительные механизмы клетки к избыточному количеству данных экотоксикантов.

Одним из самых распространенных и опасных полютантов является кадмий. Он относится к группе природных токсикантов и из-за своей токсичности может вызывать стрессовое состояние у растений.

В основном кадмий поступает в почву и на поверхности растений с транспортно-промышленными отходами, а также при внесении в почву отходов промышленности и при неумереном использовании удобрений.

Скорость поступления кадмия зависит от pH почвенного раствора, содержания органических веществ в почве, а также от концентрации других ионов. Увеличение pH понижает растворимость солей кадмия в почве, а вместе с этим и их поступление в растение.(Добровольский, 2003)

Высокие концентрации кадмия в растении снижают эффективность его биологических процессов. Кроме того, кадмий плохо выводится из организма животных, и , следовательно, может передаваться по цепям питания. ( Ильин, 1991)

В работе Н.И. Газизовой, Р.Р. Гайнутдинова и И.С. Газизова, представленной на конференции «Физиология растений на рубеже веков» доказывается, что при высокой концентрации сульфата кадмия резко повышается интенсивность дыхания корней растений, что может означать, что растения испытавают значительный стресс. (Н.И. Газизовой, Р.Р. Гайнутдинова и И.С. Газизова, 2003)

Действие кадмия настолько опасно, что ООН внесла его в свою резолюцию по мониторингу и защите окружающей среды, как вещество первого класса опасности, среди веществ, поступающих в почву в результате человеческой деятельности.

Другим опасным соединением является свинец. Оценочные расчеты показывают, что в мире в результате воздействий атмосферных процессов мигрирует около 180 тыс. т свинца. При этом ежегодно добывается 2 млн. т свинца. Можно предполагать, что 10% этого количества теряется при переработке руд и получение концентрата, а впоследствии 10% теряется при производстве свинцовых заготовок. Даже на этих стадиях выделение свинца в окружающую среду равно его количеству, попадающему в окружающую среду в результате воздействия на магматические породы атмосферных процессов.

Не смотря на токсичность свинца, растительность суши вовлекает в биологический круговорот ежедневно 70-80 тысяч тонн его соединений. Содержание его в растениях обычно не значительно: примерно 0,001- 0,002 процента от веса золы. Верхний порог концентраций свинца для растений пока не установлен. Вследствие глобального загрязнения окружающей среды свинцом, он стал вездесущим компонентом любой растительной и животной пищи, кормов. Растительные продукты в целом содержат больше свинца, чем животные.

В современных городах также широко распространено загрязнение марганцем. Марганец не является микроэлементом, однако он необходим для растений. Марганец по его содержанию в растениях стоит непосредственно после железа. Он участвует во многих ферментных системах как окислительно-восстановительных, так и гидролитических. Содержание марганца в зеленых частях растений - танидоносов (содержащих дубильные вещества) 100-1000 мг на килограмм сухого веса и выше, а в обычных растениях-20-80 мг/кг и очень редко 100 мг/кг.

Болезни "марганцевой недостаточности" описаны для овса, томатов, сахарной свеклы и многих других культурных растений. Относительно таких же болезней у дикорастущих нам известна только работа Ингелынтадт, описывающая хлороз, возникающий вследствие недостатка марганца у березы бородавчатой, то есть у типичного манганофила.

При умеренном недостатке марганца растение не проявляет внешних признаков заболеваний, но его развитие замедлено и урожай снижен. Имеет место то, что Финк назвал "скрытым недостатком" ("latente Mangel"). Применение марганца как микроудобрения вызывает усиление биосинтеза, то есть повышение урожая.

Марганец поступает в оптимальных количествах. Растение дает максимальный урожай. По-видимому, этот оптимум лежит в довольно широких пределах. Биохимические системы могут иммобилизовать избыточный поглощенный марганец, а физиологические механизмы корневой системы - перестроиться в направлении уменьшения его поглощения.

По мере возрастания содержания доступного марганца во внешней среде наступает момент, когда система регуляции поглощения уже не может справиться с своей задачей. Эффективность биосинтеза уменьшается - урожай снижается, но видимых признаков отравления еще нет.

Токсическое действие избытка марганца приводит к видимому заболеванию, большей частью в виде некротических пятен на листьях.

При достаточно-большом количестве поглощенного марганца растение гибнет. Токсическая доза марганца в первую очередь поражает корни, и они не могут обеспечить поступления марганца и других питательных элементов в остальные части растения. ( Прохорова Н.В. , Матвеев Н.М., 1996)

1.7 Биологическая характеристика Tilia cordata

Липа мелколистная или сердцевидная (Tilia cordata)- древесное растение, которое произрастает в различных лесорастительных зонах. Липа имеет очень широкий естественный ареал обитания. Дерево достаточно неприхотливо, редко вызывает аллергию на пыльцу и не вызывает аллергии на семена, что делает липу удобным растением для озеленения, так среди всех пород растений, использованных для озеленения Москвы липа составляет до 70%, а в Санкт-Петербурге- до 50%.

Для липы характерна полиморфность. При определенных условиях внешней среды, этому виду присущи активная индивидуальная изменчивость и выделение экологических форм. При оптимальных условиях произрастания, жизненная форма липы - это дерево, достигающее более 30 метров в высоту и более 1 м в диаметре. Если липе не хватает места или света, например в густом подлеске, то липа может расти в виде кустарника-подлеска или невысокого дерева с тонки стволом.

В Европейской части России средняя продолжительность жизни липы составляет 80-100 лет в крупных городах и около 400 лет в экологически чистых местах. Однако, описаны отдельные деревья, чей возраст оценивается в 1100-1200 лет. В Санкт-Петербурге, например, сохранились липы, посаженные самим Петром I, а в ботаническом саду Львовского университета растет экземпляр диаметром 9 метров и возрастом чуть более 500 лет.

При относительно свободном произрастании крона липы густая, нижние ветви находятся невысоко от земли. Нижние ветви направлены вниз, средние отходят от ствола параллельно земле, а верхние ветви направлены вверх под острым углом. Полностью крона формируется только к 40 годам.

Кора липы в молодости гладкая, сероватая, старея, она становится толще, покрывается глубокими бороздами и продольными трещинами. Корка сильно выражена.

Почки яйцевидной формы, гладкие, красно-бурого цвета, расположены двурядно. Покровных чешуй две, неравные по величине, сухие. Длинна почек 5-6 мм, а ширина- 3-4 мм. Внутри почки содержат слизь, которая защищает листья от высыхания и заморозков.

Молодые листья сложены пополам вдоль центральной жилки и покрыты густыми волосками. Взрослые листья- простые, кожистые, с острой вершиной и сердцевидным основанием. Край мелкозубчатый. Сверху листья темно-зеленые, голые, а снизу- светлые, синевато- зеленые и покрыты волосками в местах разветвления жилок. По способу крепления- черешковые. Длина черешка 3-5 см, с войлочным опушением. Расположение листьев очередное.

Цветки у липы сердцевидной правильные, с двойным пятираздельным околоцветником, до полутора сантиметров в диаметре, желтовато-белые, собранные в соцветия дихазий по 3--11 штук, обоеполые. При соцветиях имеется продолговатый желтовато-зел?ный прилистник. Цветки обладают сильным запахом. Тычинок в цветке много, но они срастаются в 5 пучков. Пестик 1, но образован в результате срастания пяти плодолистиков. Завязь пятигнездная с двумя семяпочками в каждом гнезде. Цвет?т липа в начале июля 10--15 дней. Она является прекрасным медоносом. Нектароносная ткань расположена на внутренней части оснований чашелистиков. В сутки один цветок липы выделяет 5--10 мг нектара, которым привлекает насекомых-опылителей, в том числе и пчел. Пыльцевые з?рна шаровидно-сплющенной формы с тремя бороздами. Длина полярной оси пыльцевого зерна 25,5--28,9 мкм, длина экватора 32,3--35,8 мкм. Борозды щелевидные, короткие, видны только под иммерсионным объективом. Ячейки угловатые или овальные, образующиеся в результате слияния стенок стерженьков или их головок; наибольший диаметр ячеек 1,2 мкм, наименьший -- 0,5 мкм. Пыльца светло-ж?лто-зел?ного цвета .

Плод липы -- орешек шаровидной формы с тонкими стенками. Поверхность плода опуш?нная. Плоды созревают в августе или сентябре.



Глава 2. Объект и методы исследований

2.1 Объект исследований

Объектом исследований выбрана липа - Tilia cordata Mill.Систематика (Г. С. Лялин, О. Е. Насакин, 2012)

Рис. 1 ветка липы с бутонами

Для изучения накопления металлов в тканях и на поверхностях деревьев брали однолетние побеги липы в экологически относительно чистом и сильно загрязненном районах.

В качестве экологически чистого места был выбран государственный художественный историко-архитектурный и природно- ландшафтный музей-заповедник «Коломенское», а именно Липовая аллея (ЛА).

Липовая аллея была создана в 1825 году при строительстве загородного дворца императора Александра I. Аллея ведет от Западных ворот к Вознесенской площади. Она удалена от ближайшей крупной дороги более чем на 500 метров и окружена парком. Кроме того, она находится на возвышенности, что в какой-то степени защищает липы, произрастающие над ней от загрязнения.

В качестве примера сильно загрязненного места было выбрано Третье транспортное кольцо (ТТК), а именно участок дороги около съезда с Сав?ловской эстакады. Сав?ловская эстакада обеспечивает трехуровневую развязку магистралей железнодорожного и автомобильного транспорта. На этом участке Третьего транспортного кольца большая пропускная способность, проходит большое количество разнообразного транспорта, однако, из-за несоблюдения скоростного ограничения, невнимательности водителей и резкого сужения дороги после эстакады часто образуются дорожные заторы.

В целях повышения безопасности движения была создана разделительная полоса из зеленых насаждений, среди которых присутствуют и деревья липы. Также растения липы произрастают и на газонах, разделяющих тротуар и проезжую часть.

2.2 Методы исследований

Определение засоленности почв

Для проведения оценки засоленности почв отобрали среднюю пробу грунта. Для этого образцы грунта тщательно перемешивали, высыпали в кювету, распределяли слоем толщиной 1.0-1.5 см и доводили до воздушно-сухого состояния до тех пор, пока грунт не становился сухим на ощупь. Полученный образец пропускали через сито с диаметром отверстий 1-2 мм. Брали равные по весу навески (10 гр.), рассыпали на листе бумаги и тщательно перемешивали. Полученный образец рассыпали на бумагу и брали навеску массой 30 г не менее чем из 5 мест рассыпанной навески.

Пробы грунта взвешивали на весах с погрешностью не более 0.1 г на лабораторных весах 4-го класса точности (ГОСТ 24104) и помещали в колбы вместимостью 250 мл. К пробам приливали по 150 мл дистиллированной воды и перемешивали в течение 15 минут. Вытяжку отфильтровывали. Первые порции фильтратов объемом 10-15 мл отбрасывали, последующие порции собирали в чистые емкости.

Определение удельной электрической проводимости фильтрата пробы грунта проводили с помощью анализатора «Экотест-01» ( рис.2).

Рис.2 Анализатор «Экотест-01»

Определение актуальной и обменной кислотности почв

Из средней пробы воздушно-сухой почвы, просеянной через сито с отверстиями 1 мм, отвешивали на технохимических весах 8 г почвы.

Навеску почвы помещали в пробирку вместимостью 50 мл, приливали 20 мл дистиллированной воды (для определения актуальной кислотности) или 20 мл 1 молярного раствора KCl (для определения обменной кислотности почв). Колбу закрывали чистой пробкой и хорошо взбалтывали в течение 5 минут. Давали жидкости отстояться.

Измеряли рН всех образцов, в которых нужно узнать активную кислотность с помощью рН-метра pH-150MA ( Ahtnex).

Промывали датчик дистиллированной водой.

Измеряли все образцы, в которых нужно измерить обменную кислотность. (Ващенко И.М., 1987)

2.3 Методика морфологических и анатомических исследований

Морфология дерева в целом

При оценке состояния дерева изучалась крона дерева. Она должна быть густая, нижние ветви должны находиться невысоко от земли. Нижние ветви направлены вниз, средние отходят от ствола параллельно земле, а верхние ветви направлены вверх под острым углом (для деревьев старше 40 лет).

Оценивалось ветвление веток. Ветки должны быть прямые. В норме ветвление симподиальное. Не должно быть отмерших веток (Комаристая В.П., Безроднова О.В., Гамуля Ю.Г., Звягинцева К.А., 2015).

Площадь поверхности листьев

Листья располагали на листе миллиметровой бумаге и обводили карандашом. Подсчитали площадь в квадратных миллиметрах. Результаты занесли в таблицу. (Тарасенко С.А., Дорошкевич Е.И.,1995)

Длина годового прироста за год.

Отбирали ветви с не менее, чем 10 деревьев в каждой локации. На каждом дереве выбирали по 3 ветви. Измеряли длину прироста за прошлый год. Результаты занесли в таблицу. (Тарасенко С.А.,



2.4 Методика определения содержания тяжелых металлов

Для определения ионов тяжелых металлов использовался метод окрашивания дитизоном, предложенный В.Б. Ивановым и И.В. Серегиным в 1997 году. (Серегин И.В., Иванов В.Б., 1997)

Тяжелые металлы в смывах со ствола

Пробы брались со стволов деревьев с трех точек на разной высоте. Для этого чистая фильтровальная бумага смачивалась дистиллированной водой. Смоченной бумажкой протиралась поверхность ствола равная примерно 10 сантиметрам.

Приготовлялся раствор дитизона: к 3 мг дитизона добавляли 6 мл ацетона, 2 мл дистиллированной воды и 2 капли ледяной уксусной кислоты. Получали раствор темно-синего цвета, который при взаимодействии с ТМ давал розовое окрашивание.

Салфетки со смывами клали в чашки Петри, добавляли по 20 мл воды, отжимали бумажки в воду и окрашивали дитизоном.

По интенсивности окраски судили о концентрации металлов на поверхности ствола липы. Оценку ставили по шкале: 0- нет, 1- светлая, исчезающая окраска, 2- слабая окраска, 3- средняя, 4- интенсивная, 5- очень интенсивная окраска. (Серегин И.В., Иванов В.Б., 1997)

Тяжелые металлы в верхушечных почках

С деревьев срезали ветки с неповрежденной верхушечной почкой.

Делали тонкие поперечные срезы почки, которые помещали в каплю воды на предметное стекло.

Готовили раствор дитизона: к 3 мг дитизона добавляли 6 мл ацетона, 2 мл дистиллированной воды и 2 капли ледяной уксусной кислоты. Получали раствор темно-синего цвета, который при взаимодействии с ТМ давал розовое окрашивание.

Срез помещали в каплю дитизона. Препарат накрывали покровным стеклом и рассматривался под микроскопом.

Делали фотографии среза. Сравнивалась интенсивность окраски на изображении. (Серегин И.В., Иванов В.Б., 1997)

Тяжелые металлы в срезах прироста первого года

С деревьев срезались живые ветки. Делали тонкие поперечные срезы с прироста первого года. Срезы помещали в каплю воды на предметное стекло. Срезы окрашивали свежеприготовленным раствором дитизона ( приготовление раствора см. выше).

Препарат накрывался покровным стеклом и рассматривался под микроскопом. Делались фотографии среза. Сравнивалась интенсивность окраски на изображении. (Серегин И.В., Иванов В.Б., 1997)

2.5 Определение устойчивости побегов липы к низким температурам

При подготовке к зимнему покою в побегах растений происходит целый ряд изменений, которые способствуют выработке определенных качеств устойчивости к низким температурам. К ним также относятся увеличение количества жиров и углеводов (в том числе крахмала), лигнификация клеточных оболочек древесины. В природе о подготовке к зимним условиям судят по гибкости или ломкости побегов, окраске коры, сформировавшимся почкам.

Данные опыты были предложены в работах Дж. Дженсона (1965) и Е.И. Барской (1967) (Johansson. G, 1965; Барская, Е.И., 1967)

Описание веток

Осматривались ветки. Хорошо вызревший побег должен быть соломенно-коричневого цвета, хорошо ломаться, почки хорошо выражены.

Невызревший побег - зеленоватый, гнется, но не ломается, почки мелкие. (Johansson. G, 1965; Барская, Е.И., 1967)

Реакция на лигнин

Лигнификация клеточных оболочек древесины свидетельствует о прошедшем этапе вызревания побега и его подготовке к зиме. Существуют две большие группы лигнина: компонент «Ф» и компонент «М». При одревеснении побегов и подготовке их к зиме появляется сначала лигнин «М», он отвечает за гибкость побегов, и для него характерна реакция Меулес с перманганатом калия, а потом появляется лигнин «Ф». Лигнин «Ф» отвечает за прочность, и для него характерна флюроглюциновая реакция. Таким образом, положительная реакция только с перманганатом свидетельствует о неполном одревеснении побега. (Johansson. G, 1965; Барская, Е.И., 1967)

Лигнин «Ф»

Делали срезы побегов острой бритвой и помещали в воду в чашки Петри.

Срезы вынимали кисточкой из воды, помещали на предметное стекло и добавляли 2-3 капли 5%-ного спиртового раствора флорглюцина. Через 1-2 минуты добавить 1-2 капли 25%-ной серной кислоты и закрывали покровным стеклом. Через 5-7 минут срезы рассматривали под микроскопом. Флорглюцин окрашивает компоненты лигнина «Ф» в малиновые тона различной интенсивности. Препарат рассматривали под микроскопом. (Johansson. G, 1965; Барская, Е.И., 1967)

Лигнин «М»

Делали срезы побегов острой бритвой и помещали в воду в чашки Петри.

Срезы из воды помещали на предметное стекло и заливали 2-3 капли 1%-ного водного раствора KMnO4 на 5 мин, после чего раствор удаляли фильтровальной бумагой и срезы заливали слабой соляной кислотой (примерно 15%-ной) до их обесцвечивания. Кислоту удаляли фильтровальной бумажкой, два или три раза промывали дистиллированной водой и после ее удаления наносили 2-3 капли крепкого аммиака, накрывали покровным стеклом и сразу же рассматривали под микроскопом. Оболочки, содержащие лигнин «М», окрашивались в темно-красные тона. (Johansson. G, 1965; Барская, Е.И., 1967)

Реакция на крахмал

Морозоустойчивость растений определяется не только состоянием клеточных оболочек, но также их содержимым, то есть запасными веществами (накоплением в клетках крахмала, сахара, жиров). В связи с этим проводилась проба на крахмал.

Срезы помещались в раствор Люголя (йод в йодистом калии) на 5-10 минут. Через несколько минут крахмал окрашивался в цвета от синего до черного. Срезы промывали от раствора Люголя дистиллированной водой и рассматривали под микроскопом. (В. Б. Иванов, И. В. Плотникова, Е. А. Живухина, О. Б. Михалевсхоя, М. А. Гуленкова, Г.А. Киргииова, О. Г. Жиленкова, 2001)

2.6 Выведение из состояния покоя

В марте большая часть растений готовится к выходу из состояния покоя. Благодаря этому опыту можно проверить, насколько растения с

разных районов Москвы готовы к выходу из состояния покоя и новому периоду роста.

Срезали по 5 веток с 5 деревьев в каждой локации. Длина каждой ветки около 30 сантиметров.

Под водой срезали около 5 сантиметров, оставшаяся часть ветки ставилась в банки с водой. Раз в 3-4 дня воду меняли, срезы подновляли. Результаты по скорости набухания почек и количеству распустившихся почек записывали в таблицу. (В. Б. Иванов, И. В. Плотникова, Е. А. Живухина, О. Б. Михалевсхоя, М. А. Гуленкова, Г.А. Киргииова, О. Г. Жиленкова, 2001)

Зольность листьев

В состав растений входят почти все известные химические элементы. При сжигании растительного материала углерод, азот и водород улетучиваются в виде воды или газов. Остающийся осадок (зола) содержит элементы, называемые зольными, в том числе и тяжелые металлы. В среднем по растению зола составляет примерно 5% от массы сухого вещества, а в листьях около 15%.

Сушеные листья измельчали в ступке, помещали в предварительно прокаленный и взвешенный тигель. Навеска должна составлять 0.5-1 грамм.

Открытый тигель помещали на фарфоровый треугольник, закрепленный в штативе, добавляли 1-2 мл спирта и поджигали. После прекращения горения процедуру со спиртом повторяли еще раз. Заканчивали озоление в муфельной печи.

Тигли выставляли на металлическую полочку муфельной печи, проверяли полноту сжигания, о которой судили по отсутствию в золе несгоревших частей и угля. Перемешивали золу двумя препаровальными иглами. Тигли закрывали и переносили в эксикатор. При полном охлаждении их взвешивали и определяли количество золы, содержащейся в исследуемом материале. Данные вносили в таблицу. (В. Б. Иванов, И. В. Плотникова, Е. А. Живухина, О. Б. Михалевсхоя, М. А. Гуленкова, Г.А. Киргииова, О. Г. Жиленкова, 2001)