Фізіологія рослин - конспект лекцій - О. М. Тарнопільська 2019

8. Пристосування і стійкість рослин до несприятливих факторів середовища
8.7 Газостійкість

Газостійкість - це здатність рослин зберігати життєдіяльність під дією шкідливих газів. На ступінь газостійкості рослин впливають фізико-географічні й метеорологічні умови. Рослинам не властива сформована в процесі еволюції система адаптації до шкідливих газів, і тому властивість протистояти негативній дії газів ґрунтується на механізмах стійкості до інших несприятливих факторів. Це пов’язано з тим, що сучасна флора формувалася в умовах, за яких уміст шкідливих газів (унаслідок вулканічної діяльності, пожеж, хімічних процесів) в атмосферному повітрі був дуже незначний. Такий склад повітря сформувався близько 1 млрд років тому як наслідок життєдіяльності автотрофів. Очевидно, звільнення первинної атмосфери Землі від аміаку, сірководню, метану, оксиду вуглецю й інших речовин активно здійснювали рослини-автотрофи протерозойської і палеозойської ер, яким мали бути властиві механізми газостійкості. Однак у процесі збільшення кисню в атмосферному повітрі і зменшення в ньому шкідливих газів ці механізми було втрачено.

Забруднення атмосфери, пов’язане з розширенням виробничої діяльності людини, зростає в таких катастрофічних масштабах, що системи авторегулювання біосфери вже не справляються з його очищенням. Унаслідок діяльності людини (промисловість, автотранспорт тощо) у повітря потрапляє понад 200 різних компонентів. До них належать газоподібні сполуки: сірчистий газ (SO₂), оксиди азоту (NO, NO₂), чадний газ (СО), сполуки фтору й інші, вуглеводні, пари кислот (сірчаної, сірчистої, азотної, соляної), фенолу тощо, тверді частинки сажі, золи, пилу, що містять токсичні оксиди свинцю, селену, цинку і т. д. У промислово розвинутих країнах на 52,6 % повітря забруднене транспортними викидами, на 18,1 % - опалювальними системами, на 17,9 % - промисловими процесами та на 1,9 і 9,5 % - спалюванням сміття й інших процесів відповідно.

Забруднюючі атмосферне повітря компоненти (ексгалати) за величиною частинок, швидкістю осідання під дією сили тяжіння й електромагнітним спектром розподіляють на пил, пару, тумани й дим.

Гази і пара, легко потрапляючи в тканини рослин через продихи, можуть безпосередньо впливати на обмін речовин у клітинах, вступаючи в хімічну взаємодію вже на рівні клітинних стінок і мембран. Пил, осідаючи на поверхні рослини, закупорює продихи, унаслідок чого погіршується газообмін у листках, ускладнюється поглинання ними світла, порушується водний режим.

За ступенем зменшення токсичного впливу на рослини гази можна розташувати в такі ряди:

F₂ > Сl₂ > SO₂ > NO > СО > СО₂ чи Сl₂ > SO₂> NH₃> HCN > H₂S.

Процес дихання в умовах забруднення спочатку зазвичай пришвидшується, а потім сповільнюється зі збільшенням кількості пошкоджень. Усі ці зміни порушують ріст рослин, пришвидшують у них процеси старіння. Дуже потерпають від кислих газів хвойні породи.

За особливостями реакції (тобто швидкості й силі прояву патологічних процесів під впливом газів) у рослин розрізняють газочутливість і газостійкість. Істотна властивість газостійкості рослин є здатність регулювати надходження токсичних газів, підтримувати буферність цитоплазми і її іонний баланс, здійснювати детоксикацію отрут, що утворюються.

Газостійкість рослин підвищується під час оптимізації мінерального живлення й загартування насіннєвого матеріалу. Замочування насіння в слабких розчинах соляної і сірчаної кислот підвищує стійкість рослин до кислих газів. Хоча забруднення атмосферного повітря завдає великої шкоди рослинності, саме рослини, окрім регуляції водного, вітрового й іншого режимів середовища, становить могутній фактор, що очищає атмосферу.