Ekofiziološke adaptacije odabranih vrsta zeljastih biljaka na deponiji pepela termoelektrane 'Nikola Tesla - A' u Obrenovcu
Ecophysiological adaptations of selected herbaceous plants growing on the fly ash deposits of thermoelectric plant 'Nikola Tesla - A' in Obrenovac
2014
Аутори:
Gajić, GordanaОстала ауторства
Stevanović, BrankaMitrović, Miroslava
Pavlović, Pavle
Jovanović, Slobodan
Šinžar-Sekulić, Jasmina
Тип документа:
Докторска теза (Објављена верзија)
Метаподаци
Приказ свих података о документуАпстракт:
Zasnivanje biljnog pokrivača na odlagalištima pepela obezbeđuje fizičku i
hemijsku stabilizaciju pepela, sprečava eroziju vetrom i smanjuje disperziju toksičnih
hemijskih elemenata u životnu sredinu. Istraživanja u okviru ove disertacije su
obavljena na području deponije pepela termoelektrane 'Nikola Tesla – A' u Obrenovcu i
to na pasivnim kasetama (K3 – stara tri godine i K2 – stara jedanaest godina), kao i na
kontrolnim staništima (KKo - nasip reke Kolubare; KBb – Botanička bašta „Jevremovac“
u Beogradu i KBk – naselje Bežanijska kosa u Beogradu), a obuhvatala su analize
biljaka, kao i supstrata na kojima one rastu. Za ekofiziološka istraživanja bile su
odabrane zeljaste biljke koje se obično koriste za biorekultivaciju pepelišta: Festuca
rubra L. (K3, K2 i KBb) i Dactylis glomerata L. (K3 i KKo), kao i vrste koje spontano
kolonizuju prostor na deponiji pepela: Calamagrostis epigejos (L.) Roth. (K3, K2 i KKo)
i Oenothera biennis L. (K3, K2 i KBk). Osnovni cilj doktorske disertacije je utvrđivanje
limitirajućih faktora staništa za nesmetani razvoj biljnog pokrivača, kao i
ustanovljavanje ekofizioloških adaptivnih strategija ispitivanih biljaka koje opstaju u
uslovima višestrukog stresa na deponiji pepela.
Fitocenološka analiza deponije pepela TENT – A u Obrenovcu je pokazala da su
na K3 najveću brojnost i pokrovnost imale sejane vrste F. rubra i D. glomerata, dok su
na K2 bile dominantne spontano kolonizovane vrste C. epigejos i O. biennis. Tokom
vremena na K2 se stvaraju povoljni fizičko - hemijski uslovi za rast i opstanak biljaka
na pepelu, što se ogleda u smanjenju procenta ukupnog peska, a povećanju frakcije
gline i glina+prah, smanjenju koncentracije rastvorljivih soli, slabo bazne reakcije
pepela i povećanju kiselih katjona u adsorptivnom kompleksu, što je u velikoj meri
uslovljeno aktivnošću biljaka koje su kolonizovale ovu kasetu. Količina dostupnih
oblika K2O je bila najveća na K2, a P2O5 na K3, dok je količina N bila generalno mala.
Na deponiji pepela, koncentracije As, B i Cu su bile toksične, (izuzev B na K2),
dok su koncentracije Mn i Zn (K2) bile deficitarne. Na deponiji pepela, DTPA – As i
DTPA – B, kao i udeo DTPA – dostupnih frakcija u odnosu na ukupan sadržaj ovih
elemenata je bio velik, što ukazuje na potencijalna strukturna i funkcionalna oštećenja
biljaka vezana za njihovu toksičnost. Količina DTPA – Cu, DTPA – Mn i DTPA – Zn,
kao i udeo DTPA – dostupnih frakcija u odnosu na ukupan sadržaj istih je bio mali, te
rastvorna količina koja je dostupna biljkama može biti odgovorna za metabolička
oštećenja vezana za njihov deficit.
Na deponiji pepela u listovima ispitivanih biljaka bile su izmerene toksične
koncentracije As i B, izuzev B kod C. epigejos. Koncentracije Mn i Zn u listovima svih
biljaka su bile u deficitu, dok je Cu bio na granici deficita, osim kod O. biennis. Sejane
vrste F. rubra i D. glomerata se odlikuju smanjenim kapacitetom transporta As, Cu i
Mn iz korenova u listove (BCF<1, TF<1), osim Mn kod F. rubra (K3). Međutim,
spontano kolonizovane vrste C. epigejos i O. biennis pokazuju veću sposobnost
translokacije As, Cu, Mn iz korena u listove (BCF<1, TF >1). Se se kod F. rubra i O.
biennis (K2) akumulira u korenu (BCF>1, TF<1), dok se kod ostalih vrsta efikasno
transportuje u listove (BCF>1, TF>1). Zn se kod svih ispitivanih biljaka na deponiji
pepela nalazi u većoj količini u korenu u odnosu na listove (izuzev kod O. biennis, K2),
dok se B i Mo efikasno transportuju u listove.
Efikasnost fotosinteze kod svih biljaka na deponiji pepela je bila ispod optimalnog
opsega, što ukazuje na fotoinhibiciju fotosistema II (PSII) i smanjenu vitalnost. Količina
hlorofila i karotenoida je u listovima svih ispitivanih biljaka bila manja u odnosu na
kontrolna staništa, dok je količina antocijana u listovima F. rubra bila najveća na K3.
Količina malondialdehida (MDA) je bila veća u listovima svih ispitivanih biljaka na
deponiji pepela, što ukazuje da su one izložene oksidativnom stresu. Količina fenola,
askorbinske kiseline (AsA) i ukupna DPPH antioksidativna aktivnost bile su velike kod
svih biljaka koje rastu na pepelištu, što ukazuje na sposobnost aktivacije adaptivnih
mehanizama zaštite. Na deponiji pepela, vrsta O. biennis se najviše razlikuje od ostalih
biljaka po većoj količini vezanih fenola (VF) i ukupnoj DPPH antioksidativnoj
aktivnosti. Morfološke promene listova biljaka bile su izražene u vidu hloroza i nekroza
izazvanih toksičnim sadržajem As i B, kao i deficitarnim koncentracijama Cu, Mn i Zn.
Sejane vrste F. rubra i D. glomerata su značajne tokom prve faze biološke
rekultivacije, jer stabilizuju pepeo dobro razvijenim korenovim sistemom i u uslovima
stresa poseduju potencijal aktivacije antioksidativne zaštite. Međutim, tokom vremena
spontano kolonizovane vrste C. epigejos i O. biennis osvajaju prostor deponije pepela,
zahvaljujući dobro razvijenom multirizomskom sistemu, velikoj količini viabilnih
semena i ekofiziološkim adaptacijama koje im omogućavaju rast i opstanak u
nepovoljnim uslovima sredine, što ih čini pogodnim za revitalizaciju pepelišta.
Кључне речи:
Deponije pepela; Ukupne i DTPA-dostupne frakcije hemijskihelemenata; Toksičnost As i B; Deficit Cu, Zn i Mn; Efikasnost fotosinteze; Pigmenti; Fenoli; Askorbinska kiselina; Ukupna DPPH antioksidativna aktivnost; AdaptacijeИзвор:
University of Belgrade, Faculty of Biology, 2014, 1-406Финансирање / пројекти:
- Екофизиолошке адаптивне стратегије биљака у условима мултипног стреса (RS-MESTD-Basic Research (BR or ON)-173018)
URI
http://eteze.bg.ac.rs/application/showtheses?thesesId=2450https://fedorabg.bg.ac.rs/fedora/get/o:10462/bdef:Content/download
http://vbs.rs/scripts/cobiss?command=DISPLAY&base=70036&RID=47576079
http://nardus.mpn.gov.rs/123456789/4623
https://radar.ibiss.bg.ac.rs/handle/123456789/2386