РОЗДІЛ 2
МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2. 1. Біологічна характеристика досліджуваного виду
Зручною моделлю для вивчення особливостей адаптації рослин до різних умов
водного режиму в природних умовах є гірчак земноводний Persicaria amphibia (L.)
Delarbre, який і був обраний для дослідження при виконанні дисертаційної
роботи, оскільки характеризується високою пластичністю, пристосований до
існування в гідрофазі, прибережній, болотній і наземній екофазах, утворюючи
різні форми, в яких і проявляється висока ступінь адаптації виду до коливання
рівня води впродовж вегетації. P. amphibia – трав’янистий багаторічний
укорінений плейстофіт, типовий амфібійний вид з водною – var. natans Leyss., та
наземною – var. terrestre Leyss формами (родина гречкові Polygonaceae). В
Україні P. amphibia найчастіше зустрічається в районах розміщення ставків і
водосховищ в передгірському поясі, в Поліссі, Лісостепу, спорадично – в Степу,
Прикарпатті, Закарпатській рівнині, рідко – в передгірському поясі Карпат і
Криму [74]. Водна форма гірчака поширена в прісних і слабосолонуватих,
слабопроточних чи замкнутих водоймах з коливанням рівня води, на ділянках з
товщею води від 0 до 100-150 см з мулисто-торфяними, мулистими,
мулисто-піщаними і щебеневими донними відкладами в заводях річок, в старицях,
озерах і ставках. Наземна форма розповсюджена на берегах річок, заплавних
луках, ділянках з постійним підтопленням, на сплавинах.
P. amphibia є індикатором місць з високою турбулентністю води, піонером
заростання водойм. Має декоративне, кормове, рибогосподарське, берегозахисне
значення, є бур’яном рисових і частково рибальських ставків. Вид є відносно
стійким до забруднення і збільшення евтрофності водойм [210]. Вживається в
народній медицині як сечогінне і жовчогінне. У стеблах і кореневищах містяться
дубильні речовини – до 18% [130].
Водна форма характеризується плаваючими, гнучкими, галузистими, здатними
укорінюватися у вузлах, стеблами довжиною 100-300 см з блискучими, голими, з
округлою чи серцевидною основою і затупленою чи гострою верхівкою
довгочерешковими листками. У наземних форм стебла прямостоячі, галузисті, 15-60
см завдовжки із продовгувато-ланцетними, опушеними короткочерешковими листками
[74, 140]. На стеблі зазвичай міститься до 5 бокових пагонів. Квітки обох форм
зібрані в безлисті циліндричні колоси на відокремлених квіткових пагонах.
Цвітуть в червні – вересні. У наземної форми цвітіння настає пізніше, ніж у
водної [74, 130].
Збір рослинного матеріалу проводили на початку вегетації (фаза вегетативного
росту) і в період цвітіння (генеративна) в один і той же час доби на ставках в
с. Гоголів Київської обл. в травні-серпні 2005-2006 рр. під час польових
експедицій. Рослинний матеріал в пакетах з водою і льодом транспортували в
лабораторію, де фіксували. Аналізували верхні і нижні листки, відповідні їм
верхні та нижні міжвузля, суцвіття основного і бічного пагонів водної і
суходільної форм P. amphibia. Існування обох форм гірчака в різних умовах
зволоження, але на незначній відстані один від одного, визначило основним
діючим фактором середовища водний режим, не враховуючи дію інших чинників.
2. 2. Визначення показників водного режиму
Для дослідження водного режиму P. amphibia визначали водний потенціал, водний
дефіцит, відносний вміст та фракційний склад води верхніх листків та їх
водовідновлюючу і водозатримуючу здатність.
Фракційний склад води, водний потенціал та водозатримуючу здатність листків
визначали ізоосмотичним методом: наважки по 200 мг рослинного матеріалу
витримували 4,5 год у 2 мл розчину сахарози певної концентрації. Кількість
води, яка видаляється з клітин осмотиками визначали за кількістю води, яка
поглинулась клітинами із гіпотонічних розчинів чи виділилась з них
гіпертонічними розчинами сахарози, на рефрактометрі RL (Польща) [17, 80].
Водний потенціал (ВП) листків визначали, підбираючи розчин сахарози,
концентрація якого не змінювалась при витримуванні в ньому рослинного
матеріалу. В цьому випадку величина осмотичного потенціалу розчину дорівнює ВП
клітин листка. Для досліджень використовували серію розчинів сахарози з
концентрацією 0,1-0,9 М. Величину ВП розраховували за формулою:
Ш = RTci x 10-3, де
R – газова стала (8,311441 Дж . моль-1 . К-1);
T – абсолютна температура за Кельвіном ( 273° С + t° кімн.);
c – ізотонічна концентрація в молях;
i – ізотонічний коефіцієнт Вант-Гоффа (для неелектролітів дорівнює одиниці)
[80].
Відносний вміст води (ВВВ) визначали висушуванням зразків до постійної величини
маси при 105° С. ВВВ обчислювали за формулою:
ВВВ=, де
маса насичення – показник, який визначали, насичуючи зразки водою в посудинах
впродовж 90 хв при температурі 15-20° С [17].
Водний дефіцит (ВД) визначали методом насичення за Штокером-Литвином [80]:
ВД=
Коефіцієнти водозатримання (Квз) і водовідновлення (Квв) розраховували за
формулами:
Квз=;
Квв=
Для визначення Квз і Квв відбирали середні проби листків, зважували і для
підсушування вміщували у пробірки з 2-3 мл дистильованої води, які впродовж 24
год витримували в ексикаторі, на дні якого знаходилась сірчана кислота. Після
цього листки зважували, занурювали у пробірки з водою і вміщували в ексикатор з
водою на дні для відновлення насичення. Через добу, після повного насичення
листків, фільтрувальним папером знімали з них залишки води, зважували і
розраховували коефіцієнти [80, 87, 117].
Дослідження показників водного режиму проводили у трьох біологічних і трьох
аналітичних повторах.
2. 3. Структурно-анатомічні дослідження
Структурно-анатомічні досліджен
- Київ+380960830922