Порівняльна характеристика вмісту кальцію, калію і натрію в листках рослин різних видів родів Aloe Й Agave.
Л. Маргітай, О.Терек
Львівський національний університет імені Івана Франка
вул. Грушевського, 4, Львів 79005 Україна
e -mail: biofr@franko.lviv.ua©
Рослини родів Aloe і Agave використовують в озелененні, а також в медицині. Наукові основи вирощування цих рослин розроблені ще недостатньо, зокрема мінеральне живлення. Потреба деяких видів рослин у певних елементах мінерального живлення є неоднаковою, залежно від особливостей поглинальної, екскреторної і метаболічної діяльності кореневих систем, які обумовлюються генотипом [5]. Наявні дані з хімічної біоценології дозволяють пов`язати вибіркове нагромадження хімічних елементів з систематичним положенням рослин [3, 2, 7, 8]. Своєрідність мінерального складу, характерна для певної таксономічної групи зберігається і в різних грунтових умовах [1]. Один із принципів оптимізації мінерального живлення рослин полягає в з’ясуванні фізіолого-генетичних показників, які визначають потенційну можливість поглинання культурою (сортом, видом) поживних речовин. Серед параметрів, які обумовлюють вказану можливість - біохімічний склад тканин і органів[4].
Ми дослідили вміст К+ , Na + i Са++ в протоплазмі клітин листків рослин 12-ти видів роду Aloe: Aloe 5 delaetii Radl.; Al. saponaria Haw.; Al. mitriformis Mill.; Аl. striata Haw.; Al. camperi Schweinf.; Al. ciliaris Haw.; Аl. arborescens Mill.; Al. barbadensis Mill.; Al. aristata Haw.; Al. humilis (L.) Mill.; Al. variegata L., Al. reitzii Reyn., і 4 видів роду Agave L.: Agave ferox C. Koch; A.americana L.; A. attenuata Salm; A. heteracantha Bgr.. В роботі використовувався полум’яний фотометр Flapho 4 виробництва заводу Carlzeizz (Jena).
Найвищий показник у вмісті калію серед досліджених видів роду Aloe у Al. variegata що в 26,9 раза більший, аніж у Al. camperi. Вміст натрію у Al. ciliaris у 9,7 раза вищий, аніж у Al. saponaria. У Аl. arborescens вміст кальцію в 8,7 раза вищий, аніж у Аl. camperi. Отже, що різниця у вмісті кальцію, калію і натрію між видами роду Aloe більша, ніж між видами роду Agave. В багатьох випадках слід оцінювати хімічний склад не за абсолютним, а відносним умістом хімічних елементів у видах рослин.
Співвідношення елементів забезпечує стійкість рослини як виду, оскільки воно є сталішим від рівнів елементів [2]. Стабільність відносного вмісту хімічних елементів у видах рослин підтверджує ідею В. І. Вернадського і А. П. Виноградова про те, що елементарний склад живих організмів можна розглядати як одну із видових ознак [3].
Т а б л и ц я 1
Вміст К+, Na +, Са++ в листках рослин
різних видів роду Agave ( мг/г сухої ваги )
Назва виду | Елемент | М ± m | G | Cv % |
A. ferox | K+ | 2,42 ± 0,02 | 0,05 | 2,19 |
Na+ | 2,20 ± 0,04 | 0,10 | 4,53 | |
Ca++ | 5,57 ± 0,02 | 0,05 | 0,97 | |
A. americana | K+ | 11,12 ± 0,09 | 0,21 | 1,88 |
Na+ | 3,43 ± 0,07 | 0,16 | 4,60 | |
Ca++ | 6,35 ± 0,04 | 0,09 | 1,47 | |
A. attenuata | K+ | 8,67 ± 0,14 | 0,32 | 3,73 |
Na+ | 4,32 ± 0,06 | 0,13 | 2,98 | |
Ca++ | 7,00 ± 0,14 | 0,31 | 4,49 | |
A. heteracantha | K+ | 8,67 ± 0,09 | 0,21 | 2,38 |
Na+ | 3,36 ± 0,06 | 0,12 | 3,71 | |
Ca++ | 4,24 ± 0,05 | 0,11 | 2,49 |
Рис. 1. Співвідношення водорозчинних форм калію і кальцію в клітинах листків рослин різних видів родів Aloe й Agave: 1 - Agave ferox; 2 - A.americana; 3 - A. attenuata; 4 - A. heteracantha; 5 - Aloe delaetii; 6 - Al. saponaria; 7 - Al. mitriformis; 8 - Аl. striata; 9-Al. camperi; 10 - Al. ciliaris; 11 - Аl. arborescens; 12 - Al. barbadensis; 13 - Al. aristata; 14 - Al. humilis; 15 - Al. variegata; 16 - Al. reitzii.
Т а б л и ц я 2
Вміст К+, Na +, Са++ в листках рослин різних видів роду Aloe мг/г сухої ваги)
Назва виду | Елемент | М ± m | G | Cv % |
Al. delaetii | K+ | 7,27 ± 0,05 | 0,12 | 1,69 |
Na+ | 8,80 ± 0,10 | 0,22 | 2,54 | |
Ca++ | 3,95 ± 0,06 | 0,12 | 3,12 | |
Al. saponaria | K+ | 3,15 ± 0,08 | 0,16 | 5,35 |
Na+ | 2,67 ± 0,05 | 0,13 | 4,87 | |
Ca++ | 9,45 ± 0,09 | 0,20 | 2,12 | |
Al. mitriformis | K+ | 4,25 ± 0,07 | 0,16 | 3,91 |
Na+ | 7,84 ± 0,05 | 0,10 | 1,29 | |
Ca++ | 6,77 ± 0,07 | 0,16 | 2,38 | |
Al. striata | K+ | 4,90 ± 0,05 | 0,12 | 2,49 |
Na+ | 6,70 ± 0,07 | 0,14 | 2,19 | |
Ca++ | 4,36 ± 0,04 | 0,09 | 2,24 | |
Al. camperi | K+ | 0,65 ± 0,02 | 0,04 | 6,43 |
Na+ | 3,15 ± 0,03 | 0,07 | 2,42 | |
Ca++ | 1,90 ± 0,03 | 0,07 | 3,78 | |
Al. ciliaris | K+ | 9,45 ± 0,13 | 0,29 | 3,13 |
Na+ | 25,93 ± 0,50 | 1,12 | 4,34 | |
Ca++ | 14,68 ± 0,40 | 0,89 | 6,12 | |
Al. arborescens | K+ | 5,48 ± 0,05 | 0,12 | 2,22 |
Na+ | 6,78 ± 0,14 | 0,30 | 4,53 | |
Ca++ | 16,51 ± 0,05 | 0,11 | 0,71 | |
Al. barbadensis | K+ | 6,83 ± 0,06 | 0,14 | 2,13 |
Na+ | 6,67 ± 0,11 | 0,24 | 3,70 | |
Ca++ | 3,72 ± 0,05 | 0,10 | 2,92 | |
Al. aristata | K+ | 9,48 ± 0,15 | 0,33 | 3,50 |
Na+ | 9,17 ± 0,07 | 0,15 | 1,70 | |
Ca++ | 8,51 ± 0,13 | 0,29 | 3,41 | |
Al. humilis | K+ | 7,29 ± 0,14 | 0,32 | 4,40 |
Na+ | 16,16 ± 0,14 | 0,32 | 1,99 | |
Ca++ | 6,08 ± 0,19 | 0,42 | 7,00 | |
Al. variegata | K+ | 15,48 ± 0,09 | 0,19 | 1,24 |
Na+ | 9,08 ± 0,22 | 0,49 | 5,44 | |
Ca++ | 8,38 ± 0,12 | 0,26 | 3,16 | |
Al. reitzii | K+ | 4,52 ± 0,10 | 0,21 | 4,85 |
Na+ | 3,64 ± 0,04 | 0,08 | 2,46 | |
Ca++ | 2,00 ± 0,05 | 0,11 | 5,98 |
Усередині кожного роду існує велика видова специфічність мінерального складу. В екологічній фізіології прийнята класифікація кальцієфілів і кальцієфобів за співвідношенням водорозчинних форм кальцію і калію в клітинах листків: кальцієфобам властиве відношення К / Са > 1, кальцієфілам – навпаки, тобто у кальцієфілів більша частина зв`язаного кальцію, у кальцієфобів – водорозчинного [7, 8]. На підставі наведених на рисунку 1 показників співвідношення К+ і Са++ види Agave ferox; Al. saponaria; Al. mitriformis; Al. camperi; Al. ciliaris; Аl. аrborescens можна віднести до кальцієфілів, всі інші – до кальцієфобів. Це слід брати до уваги, культивуючи зазначені рослини.
Отже, результати досліджень свідчать про те, що за однакових умов вирощування існують суттєві обумовлені генотипoм відмінності між досліджуваними видами у вмісті в їхніх листках К+, Na +, Са++, що пов’язано з різною потребою в цих елементах мінерального живлення.
___________________
1. Дроздова И.В., Юрцев Б.А. Сравнительная характеристика минерального состава растений различных экологических групп на серпентинитах Южной Чукотки // Ботанический журнал. 1995. Вип. 80. №3. С. 51-59.
2. Игошина Т.И., Алексеева-Попова Н.В., Секретарёва Н.А. О накоплении минеральных элементов представителями семейств Salicaceae и Ericaceae на известковых и силикатных породах (Юго-Восток Чукотского полуострова) // Ботанический журнал.- 1996. Вип.81. №1. С. 38-48.
3. Ковалевский А.Л. Биогеохимия растений. Новосибирск, 1991.
4. Сорт и удобрение, Иркутск. 1974.
5. Хоменко А.Д. Принципы интеграционного биологического метода оптимизации минерального питания растений. // Минеральное питание и продуктивность растений. 1978. С. 15-19.
6. Шматько И.Г. О роли минерального питания в оптимизации водного режима растений // Минеральное питание и продуктивность растений. 1978. С. 3-11.
7. Horak O., Kinzel H. Typen des Mineralstoffwerchsels bei den höheren Pflanzen // Osterreich. Bot. Zeitchr. 1971. Bd 119. Hf. 4-5. S. 475-495.
8. Longin J., Neirinx L. Essai de typologie phisiologique des plantes basée sur leur métabolisme calcique foliaire // Bull. Soc. Roy. Bot. Belg. 1977. T. 110. № 1-2. P. 228-238.