Аналіз та моделювання фітотоксичності чорноземного ґрунту забрудненого нафтопродуктами

У статті розглянуто проблему забруднення ґрунтів нафтопродуктами та їхній вплив на фітотоксичність ґрунтів, що є ключовим показником для оцінювання екологічного стану природних середовищ. Фітотоксичність ґрунту визначається як його здатність негативно впливати на проростання насіння та розвиток рослин, що є важливим індикатором забруднення. Проведено аналіз впливу різних концентрацій нафтопродуктів на схожість насіння редису та морфологічні показники тест-рослин (довжину паростків). Експериментальні дані демонструють чітку залежність між рівнем забруднення ґрунту й інгібуванням проростання насіння. Найвищий показник схожості насіння (76,0%) спостерігався на чистому ґрунті, тоді як за збільшення концентрації забруднювача до 10 г/кг цей показник знижувався до 30,0%. У разі надзвичайно високого забруднення (100 г/кг) проростання рослин не відбувалося взагалі. Аналогічна тенденція спостерігалась і для біометричних показників. Зокрема, на сьому добу на чистому ґрунті довжина паростків у середньому становила 3,5 см, але суттєво зменшувалась (до 1,5 см) на варіанті з концентрацією забруднення 10 г/кг ґрунту. За високого рівня забруднення проростання рослин не відбувалося зовсім. На 10-ту добу спостерігали поступове зниження довжини паростків зі збільшенням концентрації забруднювача – із 7,8 см на чистому ґрунті до 6,6 см у разі забруднення на рівні 1,0 ГДК. Суттєве зниження даного параметра порівняно із чистим ґрунтом спостерігали за збільшення концентрації забруднення до 10,0 та 100,0 ГДК. Фітотоксичність ґрунту, визначена за довжиною паростків, підвищувалась з ростом тест-рослин і залежала від концентрації забруднення. За мінімального забруднення ґрунту (0,5–1,0 ГДК) рівень фітотоксичності становив 6,6–15,0%, залежно від варіанту та доби спостереження. За концентрації 10,0 г/кг фітотоксичність досягала 35,0%, а за 100,0 г/кг – критичного рівня (77,0–100,0%), що робить ґрунт практично непридатним для нормального розвитку рослин. Отримані результати підкреслюють високу чутливість рослин до наявності нафтопродуктів у ґрунті. Нафтопродукти можуть порушувати водний режим ґрунту, знижувати доступність поживних елементів і створювати токсичні умови, які пригнічують клітинне дихання та поділ клітин під час сходів. Окрім того, нафтопродукти утворюють щільну масляну плівку на поверхні ґрунту, що перешкоджає доступу кисню до насіння. Токсичні речовини можуть проникати всередину клітин, порушувати функціонування ферментних систем, необхідних для проростання та подальшого росту.