CERCETARI PERSONALE CU PRIVIRE LA INFLUENTA POLUARII ASUPRA DESFASURARII PROCESELOR FIZIOLOGICE LA UNELE SPECII LEMNOASE

CERCETARI PERSONALE CU PRIVIRE LA INFLUENTA POLUARII ASUPRA DESFASURARII PROCESELOR FIZIOLOGICE LA UNELE SPECII LEMNOASE

1. Materiale si metode de cercetare

In lucrarea de fata s-a urmarit influenta poluarii exercitate de Combinatul Petrochimic Pitesti asupra unor procese fiziologice la doua specii lemnoase de plante: pin si molid.

Materialul vegetal a fost recoltat din vecinatatea Combinatului Petrochimic Pitesti (fig. 1.) si, aceleasi specii au fost prelevate din Padurea Trivale. Materialul vegetal a fost adus in Laboratorul de Fiziologie al Universitatii din Pitesti, unde s-au facut determinari ale: intensitatii fotosintezei (metoda manometrica) si dimensiunii acelor.

Determinarea intensitatii fotosintezei

Procedeul manometric, elaborat de O. Warburg poate fi utilizat pentru determinarea intensitatii fotosintezei atat la organismele vegetale acvatice cat si la cele terestre.

Daca determinarile se fac la frunzele plantelor terestre se detaseaza o frunza de pe planta de cercetat se aseaza pe masa, se decupeaza cu o lama de ras o portiune din limb de-a lungul unei nervuri. Se ia un vas de reactie, se introduc in el, in jurul paharelului central, 3 ml de solutie tampon Warburg nr. 6, iar in paharelul central 0,3 ml de apa dupa care se ruleaza usor portiunea decupata din limbul frunzei, se prinde cu o penseta si se

introduce cu portiunea ingustata in apa din paharelul central, avand grija ca

in timpul acestei operatii sa nu se atinga gatul vasului de reactie.

Aceasta precautie se impune pentru a nu se astupa o parte din ostiolele stomatelor cu unsoare de robinet de pe gatul vasului.

In momentul cand se elibereaza din pensa portiunea decupata din limb, acesta se va derula luand o pozitie normala, iar extremitatea lui subtire din paharelul central ce cuprinde o nervura, va juca rolul de petiol artificial si va aproviziona materialul vegetal cu apa necesara impiedicand deshidratarea lui si modificarea pe aceasta cale a intensitatii fotosintezei in timpul determinarii.

Intr-un alt vas de reactie, ce va servi ca termobarometru se introduce un volum de apa distilata egal cu volumul apei solutiei tampon si materialul vegetal introdus in vasul precedent.

Se ataseaza vasele de reactie la manometrele corespunzatoare, avand grija ca robinetele acestora sa fie deschise, se consolideaza fixarea vaselor pe canalul de racordare al manometrelor punand pe ghearele de sticla cu care sunt prevazute casele si camera de racordare arcurile metalice existente in dotarea instalatiei sau inelele de cauciuc si se fixeaza garniturile vasului de reactie - manometrul la cadrul metalic de agitare mecanica al instalatiei, astfel ca vasele de reactie sa fie scufundate in apa din baia de termostat.

Se aduce nivelul lichidului Brodie din bratele cu robinet ale manometrelor la diviziunea 150, se fixeaza pe termometrul releului de incalzire (termometrul Wertex); temperatura de lucru; se conecteaza instalatia la reteaua de curent electric se cupleaza sistemul de incalzire a baii termostat si se porneste agitarea mecanica regland din butonul corespunzator viteza acesteia la o anumita valoare - medie.

Se lasa instalatia in functiune timp de 15 minute pentru echilibrarea termica in timpul careia aerul, materialul vegetal, apa si reactivul din vasele de reactie va lua temperatura stabilita pentru lucru.

In timpul echilibrarii termice se controleaza temperatura baii termostat cu ajutorul termometrului de control si la nevoie se conecteaza prin manevrarea corespunzatoare a dispozitivului de reglaj cu care este prevazut termometrul releului de incalzire.

Dupa echilibrarea termica se opreste agitarea mecanica, se

controleaza daca nivelul lichidului Brodie a ramas la diviziunea 150 pe bratul cu robinet de manometru si se inchid robinetele manometrelor. In acest moment se pune in functiune sistemul de iluminare a baii termostat, se porneste agitarea mecanica si se noteaza ora inceperii determinarii.

In timpul determinarii, in garnitura de experienta (cu material vegetal) ca urmare a faptului ca materialul vegetal absoarbe CO₂ a carui concentratie este mentinuta in sistemul inchis la o valoare constanta de catre solutia tampon, nivelul lichidului in manometru se deplaseaza in jos, iar in bratul deschis in sus ca urmare a acumularii in sistemul inchis a oxigenului degajat in fotosinteza.

In garnitura vas de reactie - manometru fara material vegetal (termobarometru) se inregistreaza rezultanta variatiilor de temperatura si presiune din timpul determinarii. In cazul cand in timpul determinarii temperatura si presiunea nu se modifica, nivelul lichidului in manometru din garnitura termobarometrului ramane la diviziunea 150 in ambele brate ale manometrului.

Dupa un interval de timp care depinde de intensitatea fotosintezei, timp in care se noteaza, se opreste agitarea mecanica si se aduce nivelul lichidului Brodie in ramura cu robinet a manometrului la diviziunea 150 si se citeste variatia de presiune pe bratul deschis al manometrelor.

In cazul garniturii cu material vegetal, variatia de presiune va fi egala cu numarul de diviziuni la care se gaseste nivelul lichidului Brodie in lantul deschis al manometrului.

In cazul termobarometrului se citeste numarul de diviziuni la care se gaseste nivelul lichidului Brodie in bratul deschis al manometrului.

Devierea reala rezulta din corectarea variatiei de presiune citita la garnitura cu materialul vegetal cu indicatia termobarometrului; daca devierea lichidului manometric s-a facut in acelasi sens ca si garnitura cu material vegetal din indicatia acestuia se scade indicatia citita la termobarometru (in diviziuni); daca deplasarea lichidului Brodie in ramura deschisa a manometrului de la termobarometru s-a facut contrar celui inregistrat in garnitura cu material vegetal, la indicatia acestuia se adauga valoarea citita la termobarometru (in diviziuni) daca garnitura termobarometru nu inregistreaza nici o deviere, lichidul Brodie ramanand la diviziunea 150, citirea de la garnitura cu material vegetal reprezinta chiar devierea reala.

Pentru a sti ce volum de oxigen corespunde devierii reale, trebuie sa se afle constanta aparatului. Pentru aceasta se foloseste o micropipeta ce are la partea inferioara un rezervor cu maner. Acesta este prevazut cu o pensa cu surub cu ajutorul careia putem strange sau largi rezervorul. Se aduce lichidul manometric la diviziunea 150 si se ataseaza la ramura stanga in tub de cauciuc pus in legatura cu micropipeta.

Presam cu ajutorul pensei un surub materialul din rezervorul micropipetei pana cand inainteaza in pipeta cu 0,1cm³ prin aceasta am introdus in tubul manometrului 0,1cm³ de aer.

Observam cu cate diviziuni se deplaseaza lichidul manometric, se poate afla printr-o regula de trei simpla cantitate de oxigen corespunzatoare devierii reale.

Exemplu:

Cunoscand cantitatea de O₂ degajat, timpul de experienta, in minute, t, si suprafata frunzei, in centimetrii patrati, s, se poate calcula intensitatea fotosintezei in cm³O₂ degajat la 100cm² de frunza in timp de o ora, dupa formula:

se calculeaza cantitatea de oxigen corespunzator devierii reale (A):

unde:

a = devierea reala (diviziuni)

k = constanta garniturii (nr.de diviziuni cu care s-a deplasat lichidul manometric prin presarea a 0,1cm³ de aer)

se calculeaza intensitatea respiratiei:

unde:

m = masa materialului vegetal

t = timpul determinarii (minute)

A = cantitatea de oxigen corespunzator devierii reale

Fig. 1. Recoltarea probelor

Fig. 2. Aspecte ale speciilor lemnoase din vecinatatea Combinatului Petrochimic Pitesti

Fig. Aspecte ale speciilor lemnoase din vecinatatea Combinatului Petrochimic Pitesti

Fig. 4. Aspecte ale speciilor lemnoase din Padurea Trivale

Fig. 5. Aspecte ale speciilor lemnoase din Padurea Trivale

2. Rezultate obtinute

Determinarea intensitatii fotosintezei in zonele Padurea Trivale si Petrochimie la pin si molid

Intensitatea fotosintezei a inregistrat valori semnificativ mai mari pentru pin in zona Padurea Trivale (1,08637 cm³O₂/g/h) comparativ cu zona Petrochimiei, unde intensitatea fotosintezei a fost de 0,243 cm³O₂/g/h) (fig. 6.).

Valoarea medie a intensitatii fotosintezei, abaterea standard si eroarea standard ale influentei zonei asupra intensitatii fotosintezei la pin sunt redate in tabelul 1.

Fig. 6 Determinarea intensitatii fotosintezei din zonele Padurea Trivale si Petrochimie la pin

Tabel 1 Valoarea medie, abaterea standard si eroarea standard ale intensitatii fotosintezei la pin

Interpretarea statistica a rezultatelor cu privire la influenta poluarii zonei asupra intensitatii fotosintezei la pin a fost realizata cu ajutorul testului t, programul SPSS. Conform interpretarii statistice se constata diferente semnificative intre rezultatele intensitatii fotosintezei obtinute in cele doua zone (p<0.05) (tabel 5).

In ceea ce priveste influenta zonelor luate in studiu asupra intensitatii fotosintezei la molid, se constata valori mai ridicate in zona Padurii Trivale (2,86333 cm³O₂/g/h) (fig. 7).

Valoarea medie a intensitatii fotosintezei, abaterea standard si eroarea standard ale influentei zonei asupra intensitatii fotosintezei la molid sunt redate in tabelul 2.

Interpretarea statistica a rezultatelor cu privire la influenta poluarii zonei asupra intensitatii fotosintezei la molid a fost realizata cu ajutorul testului t, programul SPSS. Conform interpretarii statistice se constata diferente semnificative intre rezultatele celor doua determinari (p<0.05) (tabel 5).

Fig. 7 Determinarea intensitatii fotosintezei din zonele Padurea Trivale si Petrochimie la molid

Tabel 2 Valoarea medie, abaterea standard si eroarea standard ale intensitatii fotosintezei la molid

Determinarea lungimii acelor in zonele Padurea Trivale si Petrochimie la pin si molid.

Lungimea medie a acelor la pin a fost mai mare in zona Padurii Trivale (8,93 cm) comparativ cu zona Petrochimie unde lungimea acelor a inregistrat 7,63 cm (fig. 8.).

Valoarea medie a lungimii acelor de pin, abaterea standard si eroarea standard ale influentei zonei asupra lungimii acelor sunt redate in tabelul

Fig. 8. Determinarea lungimii acelor in zonele Padurea Trivale si Petrochimie la pin

Tabel Valoarea medie, abaterea standard si eroarea standard ale lungimii acelor la pin

Interpretarea statistica a rezultatelor cu privire la influenta poluarii zonei asupra lungimii acelor de pin a fost realizata cu ajutorul testului t, programul SPSS. Conform interpretarii statistice se constata diferente semnificative intre rezultatele celor doua determinari (p<0.05) (tabel 9).

In ceea ce priveste influenta zonei luate in studiu asupra lungimii acelor de molid se constata valori mai ridicate in zona Padurii Trivale (1,43 cm) (fig. 9.).

Fig. 9. Determinarea lungimii acelor in zonele Padurea Trivale si Petrochimie la molid

Valoarea medie a lungimii acelor de molid, abaterea standard si eroarea standard ale influentei zonei asupra lungimii acelor de molid sunt redate in tabelul 4.

Tabel 4. Valoarea medie, abaterea standard si eroarea standard ale lungimii acelor la molid

Interpretarea statistica a rezultatelor cu privire la influenta poluarii zonei asupra lungimii acelor la molid a fost realizata cu ajutorul testului t, programul SPSS. Conform interpretarii statistice se constata diferente semnificative intre rezultatele celor doua determinari (p<0.05) (tabel 5).

Tabel 5. Interpretare statistica a rezultatelor determinarilor fiziologice    la pin si molid

CAPITOLUL 4

CONCLUZII

1. Intensitatea fotosintezei a fost inhibata in zona Combinatului Petrochimic in cazul pinului si molidului, valorile fiind reduse la jumatate sau chiar mai mult fata de zona padurii Trivale.

2. Dimensiunea acelor de molid este inhibata in mod semnificativ in apropierea Combinatului Petrochimic Pitesti, lungimea lor fiind de circa 1,5 ori mai scazuta comparativ cu molidul din Padurea Trivale. Acele de pin din Trivale sunt de 1,17 ori mai mari fata de cele din vecinatatea combinatului Petrochimic, evidentiind efectele semnificative ale poluarii exercitate in aceasta zona.

BIBLIOGRAFIE

Atanasiu L., Polescu L., 1988. Fotosinteza sau cum transforma plantele lumina soarelui. Editura Albatros, Bucuresti, 240 p.

Atanasiu L., 1984. Ecofiziologia plantelor. Editura Stiintifica si Enciclopedica, Bucuresti, 275 p.

Boldor O., Trifu E., Raianu O., 1981. Fiziologia plantelor.- Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 275p.

Boldor O., Trifu E., Raianu O., 198 Fiziologia plantelor. Lucrari practice.- Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 321p.

Cupcea E., Iliescu E., Brugovitzky E., Petrea V., Popovici N., Soare F., 1965. Lucrari practice de fiziologia plantelor. Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 177 p.

Devlin M.R., Witham H.F., 198 Plant Physiology (Fourth Edition), Wiliard Grand Press, Boston, 577 p.

Heller R. avec la collaboration de Esnault R. et Lance C., 1989. Physiologie vegetale. Tome 1. Nutrition, Masson, Paris, 273 p.

Marin A., Anghel I., Popescu I., Stoica E., 1991. Lucrari practice de biologie vegetala. Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, P. 50-54.

Milica C.I., Barbat I., Dorobantu N., Nedelcu P., Baia V., 1977. Fiziologia vegetala. Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, P. 289-29

Nedelcu P., 1975. Fiziologia plantelor. Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 129 p.

Parascan D., 1967. Fiziologia plantelor. Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, P. 236-240.

Penescu A., Babeanu Narcisa, Marian D.I., 2001. Ecologie si protectia mediului, Editura Sylvi Bucuresti, P. 191 - 198.

Peterfi St., Salageanu N., 1972. Fiziologia plantelor. Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 463 p.

Petre M., Teodorescu A., 2007. Biotehnologia protectiei mediului, Editura CD Press Bucuresti, P. 47-56

Pop E., Salageanu N., Peterfi St., Chirilei H., 1964. Fiziologia plantelor Vol. I. Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 355 p.

Salageanu N., 1972. Fotosinteza. Editura Academiei Republici Socialiste Romania, Bucuresti, 243 p.

Salageanu N., Atanasiu L., 1981. Fotosinteza. Editura Academiei Republici Socialiste Romania, Bucuresti, 191 p.

Stancu R., Fleancu M., Stancu D.I., 2004. Fiziologia plantelor. Lucrari practice, Editura Cultura, Pitesti, 167p.

Stancu Radu., Olimid V., 1999, Fiziologia plantelor. Nutritia. Editura Cultura, Pitesti, 231 p.

Taiz L., Zeiger E., 1998. Plant physiology (second Editon), Sinauer Associates, Inc., Publishers, Suderland. Massachussetts, 792 p.

Zamfirache M.M. Fiziologia plantelor. Note de curs.- Editura Universitatii Al.I.Cuza, 2001.- Iasi.- 235 p.