Анотація до роботи:

Джура Н.М. “Фізіологічні аспекти адаптації рослин Carex hirta L. до нафтового забруднення”. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.12 – фізіологія рослин – Інститут фізіології рослин і генетики НАН України, Київ, 2007.

Дисертацію присвячено вивченню адаптивних реакцій рослин осоки шершавої (Carex hirta L.) до нафтового забруднення. У дисертації вперше показано характер дії нафти у концентрації 48 і 96 г/кг ґрунту на морфологічні та фізіолого - біохімічні реакції рослин C. hirta. Встановлено пряму залежність впливу нафтового забруднення на ріст рослин C. hirta у сезонній динаміці. Досліджено стан про-/антиоксидантної системи рослин в умовах нафтового стресу. Виявлено збільшення активності пероксидного окиснення ліпідів на фоні зростання вмісту каротину і аскорбінової кислоти за умов середнього нафтового забруднення (48 г/кг ґрунту), що свідчить про включення антиоксидантної системи захисту рослин у відповідь на стресовий чинник. Проте, високе нафтове забруднення (96 г/кг грунту) призводить до зниження їх вмісту, що є ознакою виснаження антиокиснювальних ресурсів. Показано зміни пігментного фонду хлоропластів у листках осоки шершавої, встановлено дисбаланс макро- та мікроелементів у органах рослин за дії нафти у ґрунті. Доведено фізіологічну адаптацію і стійкість рослин осоки шершавої до забруднення ґрунту нафтою у концентрації 48 г/кг. Вперше показано вплив рослин C. hirta на елементний склад і чисельність основних фізіологічних груп мікроорганізмів у нафтозабрудненому грунті. Експериментально підтверджено здатність рослин C. hirta пришвидшувати біодеградацію нафти у ґрунті та створювати умови для вторинного заростання нафтозабруднених ґрунтів. Результати проведених досліджень засвідчують високу пластичність рослин Carex hirta L. до нафтового забруднення, що дозволяє рекомендувати даний вид для фіторемедіації територій, забруднених нафтою і нафтопродуктами.

У дисертації відповідно до поставленої мети та завдань проведено дослідження впливу нафтового забруднення ґрунту на фізіологічні аспекти адаптації рослин Carex hirta L., що виявляються у зниженні інтенсивності росту рослин, посиленні інтенсивності процесу пероксидного окиснення ліпідів, зростанні вмісту низькомолекулярних антиоксидантів, змінах елементного і пігментного складу рослин. Показано участь рослин C. hirta у відновленні нафтозабрудненого грунту, що дозволяє рекомендувати даний вид для фіторемедіації територій, забруднених нафтою і нафтопродуктами.

1. Встановлено, що ступінь інгібування росту рослин Carex hirta прямо залежить від концентрації нафти у ґрунті. При цьому змінюються анатомічні особливості листків осоки шершавої - за дії нафтового забруднення зникає опушення і матова поверхня.

2. Виявлено залежність активності пероксидного окиснення ліпідів від концентрації нафти у грунті, тривалості нафтового стресу і грунтово-кліматичних умов.

3. Показано зростання вмісту аскорбінової кислоти і каротину у органах рослин за умов середнього нафтового забруднення ґрунту (48 г/кг), що свідчить про включення антиоксидантної системи захисту рослин у відповідь на стрес. Однак, високе нафтове забруднення (96 г/кг) призводить до зниження їх вмісту, що є ознакою виснаження антиокиснювальних ресурсів. При цьому кореневища рослин осоки шершавої містять у 4 рази більше аскорбінової кислоти, ніж листки.

4. За дії нафтового забруднення грунту виявлено зниження вмісту хлорофілів на фоні зростання вмісту каротиноїдів у листках осоки шершавої. Відновлення пігментного фонду у листках на третьому році досліджень свідчить про адаптацію фотосинтетичного апарату рослин до нафтового забруднення у часовій динаміці.

5. В органах рослин Carex hirta L. виявлено зниження вмісту азоту, фосфору, магнію і цинку; значне зростання вмісту натрію і марганцю; зростання вмісту калію при середньому забрудненні (48 г/кг грунту) та зниження його вмісту при сильному забрудненні (96 г/кг грунту); зростання вмісту заліза у кореневищах та зниження його вмісту у пагонах.

6. Встановлено, що органо-мінеральні добрива стимулюють ріст рослин осоки шершавої за дії середнього забруднення грунту нафтою (48 г/кг), що свідить про їх участь у підвищенні стійкості рослин до нафтового забруднення.

7. За участю рослин Carex hirta у нафтозабрудненому ґрунті зростає вміст елементів мінерального живлення та чисельність основних фізіологічних груп мікроорганізмів, зокрема, у 16 разів - аеробних дріжджів та плісневих грибів.

8. Рослини Carex hirta пришвидшують біодеградацію нафти за умов середнього забруднення (48 г/кг) протягом першого року після внесення її у ґрунт і створюють умови для вторинного заростання нафтозабруднених ґрунтів рослинами, серед яких люцерна хмелевидна (Medicago lupulina L.) та конюшина лучна (Trifolium pratense L.).

9. Довгокореневищний вид Carex hirta L. – екологічно пластичний і життєздатний в умовах середнього нафтового забруднення ґрунту. Це дозволяє рекомендувати його для фіторемедіації територій, забруднених нафтою і нафтопродуктами.

Публікації автора:

1. Джура Н.М., Цвілинюк О.М., Терек О.І. Вплив нафтового забруднення на вміст макро- та мікроелементів у рослинах Carex hirta L. // Український ботанічний журнал. – 2007. – Т. 64, №1. – С. 122-131.

2. Джура Н., Романюк О., Гонсьор Я., Цвілинюк О., Терек О. Використання рослин для рекультивації ґрунтів забруднених нафтою і нафтопродуктами // Екологія та ноосферологія. – 2006. – Т. 17, № 1-2. – С. 55-60.

3. Мороз О.М., Джура Н.М., Безноско Г.Я., Перетятко Т.Б., Русин І.Б., Цвілинюк О.М., Кулачковський О.Р., Терек О.І., Ґудзь С.П. Вплив рослин Carex hirta на мікрофлору нафтозабруднених ґрунтів // Науковий Вісник Ужгородського університету. Серія Біологія. – 2006. – Вип. 19. – С. 149-154.

4. Джура Н., Цвілинюк О., Терек О. Реакції осоки шершавої на нафтове забруднення // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. – 2006. – Вип. 42. – С. 142-146.

5. Терек О., Джура Н., Величко О., Яворська Н. Вміст аскорбінової кислоти в органах рослин осоки шершавої, адаптованих до нафтохімічного забруднення // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. – 2006. – Вип. 42. – С. 133-137.

6. Джура Н., Цвілинюк О., Терек О. Вплив нафтового забруднення ґрунту на морфо-фізіологічні особливості осоки шершаволистої (Carex hirta) // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. – 2005. – Вип. 40. – С. 51-58.

7. Патент 16345 Україна, МПК (2006) А01В 79/00 А01В 79/02 (2006.01) А01С 21/00. Спосіб очищення ґрунтів, забруднених нафтою / Н.М. Джура, О.І. Терек, О.М. Цвілинюк. - №U200511816; Заявл. 12.12.05; Опубл. 15.08.06; Бюл. №8. – 7с.

8. Dїura N., G№sior J., Tsvilynyuk O., Terek O., Romanjuk O., Karpyn O., Koroweжka G. Moїliwoж wykorzystania rolin do rekultywacji gleb zanieczyszczonych substancjami ropopochodnymi // Materiaіy I Ogхlnopolskiej Mіodzieїowej Konferencji Naukowej “Mіodzi naukowcy – Praktyce rolniczej” nt. “Dziaіalnoж rolnicza a ochrona rodowiska”. Uniwersytet Rzeszowski. – Rzeszхw. - 2005. - S. 16-22.

9. Terek O., Dzhura N., Tsvilynyuk O. Morphological and physiological parameters of Carex hirta under oil pollution of soil // Book of Abstracts XVII International Botanical Congress. – (Vienna, Austria, 17-23 July 2005). – Austria. – 2005. – P. 594.

10. Джура Н.М., Цвілинюк О.М., Терек О.І. Особливості росту осоки шершаволистої (Carex hirta) за дії нафтового забруднення // Тези доп. ІХ конф. молодих дослідників “Актуальні проблеми фізіології, генетики та біотехнології рослин і ґрунтових мікроорганізмів”.– Київ: ІФРГ НАН України. – 2005. – С.12.

11. Джура Н.М., Карпин О.Л., Коровецька Г.В., Цвілинюк О.М., Терек О.І. Вплив нафтового забруднення на вміст хлорофілів і каротинів у рослинах Carex hirta // Тези наук. конф. молодих учених “Сучасні проблеми фізіології рослин і біотехнології”. – Ужгород. – 2005. – С. 47-48.

12. Джура Н.М., Цвілинюк О.М., Терек О.І. Адаптація рослин стійких до нафтового забруднення середовища // Матер. II Междунар. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых “Биоразнообразие. Экология. Эволюция. Адаптация”. – Одесса. – 2005. – С. 27.

13. Джура Н.М., Цвілинюк О.М., Терек О.І. Вплив Carex hirta на властивості ґрунту забрудненого нафтою // Матер. Всеукр. наук.-практ. конф. “Сучасні проблеми фізіології та інтродукції рослин”.– Дніпропетровськ: ДНУ. – 2005. – С. 20.

14. Джура Н.М., Карпин О.Л., Цвілинюк О.М., Терек О.І. Дія нафтового забруднення на фізіоло-гічні показники осоки шершавої // Матер. ХІІ з’їзду Укр. ботан. тов-ва. – Одеса, 2006. – С. 93.

15. Джура Н.М., Коровецька Г.В., Романюк О.І., Цвілинюк О.М., Терек О.І. Вплив рослин Carex hirta на біодеградацію нафти у ґрунті // Матер. ХІІ з’їзду Укр. ботан. тов-ва. – Одеса, 2006. – С. 94.

16. Джура Н.М., Цвілинюк О.М., Терек О.І. Перспективи рекультивації нафтозабруднених ґрунтів за допомогою рослин // Тези доп. Другої Міжнар. конф. “Онтогенез рослин у природному та трансформованому середовищі. Фізіолого-біохімічні та екологічні аспекти”. – Львів: Сполом. – 2004. – С. 319.

17. Джура Н.М. Використання довгокореневищних рослин для ремедіації нафтозабруднених ґрунтів // Тези доп. Першої Міжнар. конф. студентів та аспірантів “Молодь і поступ біології”. – Львів: Сполом – 2005. – С. 94.

18. Джура Н.М., Карпин О.Л., Коровецька Г.В. Антиоксидантна система осоки шершаволистої (Carex hirta) за дії нафтового забруднення // Тези доп. Першої Міжнар. конф. студентів та аспірантів “Молодь і поступ біології”. – Львів: Сполом – 2005. – С. 232-233.

19. Джура Н.М., Дзьоба Ю.А., Северін Ю.О. Реакція продихового апарату стійких рослин до нафтового забруднення // Тези доп. Першої Міжнар. конф. студентів та аспірантів “Молодь і поступ біології”.– Львів: Сполом – 2005. – С. 232.

20. Джура Н.М., Терек О.І., Цвілинюк О.М. Елементний склад рослин осоки шершавої в умовах нафтового забруднення ґрунту // Тези доп. Другої Міжнар. конф. студентів та аспірантів “Молодь і поступ біології”. – Львів: Сполом. – 2006. – С. 369-370.

21. Джура Н.М., Карпин О.Л., Терек О.І., Цвілинюк О.М. Фізіологічні аспекти адаптації рослин до нафтового забруднення середовища // Тези доп. Другої Міжнар. конф. студентів та аспірантів “Молодь і поступ біології”. – Львів: Сполом – 2006. – С. 371-372.

22. Джура Н.М., Коровецька Г.В., Романюк О.І., Цвілинюк О.М., Терек О.І. Участь вищих рослин у біодеградації нафтопродуктів у ґрунті // Тези доп. Другої Міжнар. конф. студентів та аспірантів “Молодь і поступ біології”. – Львів: Сполом – 2006. – С. 372-373.

23. Джура Н., Проказа О., Філоненко Г., Цвілинюк О., Терек О. Кореневі виділення рослин Carex hirta в умовах нафтового забруднення ґрунту // Тези доп. Другої Міжнар. конф. студентів та аспірантів “Молодь і поступ біології”. – Львів: Сполом – 2006. – С. 370-371.

24. Безноско Г.Я., Перетятко Т.Б., Джура Н.М., Борсукевич Б.М., Мороз О.М. Вплив мікрофлори та Carex hirta на деградацію компонентів нафти у ґрунті // Тези доп. Другої Міжнар. конф. студентів та аспірантів “Молодь і поступ біології”. – Львів: Сполом – 2006. – С. 274-275.