155

Родољуб ОљачаЗоран ГоведарЗоран Хркић

ЕФЕКТИ АЕРОЗАГАЂЕЊА НА УЧЕШЋЕ СТОМА НА ЛИСТО­ВИМА ИСПИТИВАНИХ ВРСТА ДИВЉЕГ КЕСТЕНА И БРЕЗЕ

У УСЛОВИМА БАЊА ЛУКЕ

Извод: Циљ рада је да се утврди утицај аерозагађења код испитиваних дрве­настих врста кестена и брезе на учешће стома у испитиваним условима аеро­загађења града Бања луке. Испитиване су двије локације у граду, различитих аерозагађења и то: прва локација је студенски кампус, гдје је аерозагађење минимално или га уопште нема; друга лока ција је западни транзит, гдје је загађење веома велико, због огромног броја ауто мобила који пролазе запад­ним транзитом. Степен аерозагађења између ове двије локације је веома из­ражен, а циљ истраживања је управо то, да се види како наведене локације које имају различите услове за живот испитиваних врста дрвенастих биљака утичу на физиолошке процесе као што су тран спирација и фотосинтеза. На­ведене врсте различито реагирају када се поре ди учешће стома у односу на аерозагађење.Кључне ријечи: аерозагађење, бреза, дивљи кестен, учешће стома

AIR POLLUTION EFFECTS ON THE PERCENTAGE OF STOMAT A IN THE LEAVES OF TESTED SPECIES OF HORSE CHESTNU T AND BIRCH

IN BANJA LUKA CONDITIONSAbstract: The aim of this paper is the determination of air pollution influence on the percentage of stomata in tested woody species, horse chestnut and birch, un­der examined Banja Luka air pollution conditions. Two locations in Banja Luka town were examined, with different air pollution degrees: the first location is a

ГлАСНИК ШУМАРСКОГ ФАКУлТЕТА, БЕОГРАД, 2008, бр. 98, стр. 155­166

BIBLID: 0353­4537, (2008), 98, p 155­166

UDK: 630*181.45:[502.3:504.5(497.6 Banja Luka)Оригинални научни рад

др Родољуб Ољача, редовни професор, Универзитет у Бања Луци - Шумарски факултет, Бања Лукадр Зоран Говедар, доцент, Универзитет у Бања Луци- Шумарски факултет, Бања Лукадр Зоран Хркић, доцент, Универзитет у Бања Луци- Шумарски факултет, Бања Лука

Oljača R., Govedar Z., Hrkić Z. 2008. Air pollution effects on percentage of stomata in leaves at tested species horse chestnut and birch in Banja Luka conditions. Bulletin of the Faculty of For­estry 98: 155­166.

Родољуб Ољача, Зоран Говедар, Зоран Хркић

156

hostel for students, with the minimal or absent air pollution; the second location is the west transit, with high air pollution due to a high number of motor cars which pass by the west transit. The air pollution difference between these two locations is very marked, and the objective of the examination was to assess how the indi­cated locations, which have different life conditions for the tested woody species, impact the physiological processes such as transpiration and photosynthesis. The study species react differently when the percentage of stomata and air pollution are compared.Key words: air pollution, birch, horse chestnut, percentage of stomata

1. УВОД

Крајем прошлог и почетком овог вијека у јеку је техничко­технолошка екс­панзија, интензиван развој саобраћаја и нагла урбанизација (што се односи и на испитивани град Бања луку), а стим долази до загађења животне средине пр­венствено због утицаја антропогеног фактора чије дејство постаје значајно и ве­лики проблем и у свјетским оквирима. Загађење атмосферског ваздуха негативно утиче на биљни свијет. Аерозагађење, посебно са SO2, дјелује на биљке посебно при високој влажности ваздуха, високом интензитету свјетлости и при присуству других загађивача у атмосфери. Аутор Dä s s le r (1976) наводи да при отворености стома и присуству веће количине свјетлости, SO2 се јавља као асимилациони ре­тардант који нарушава фотосинтезу. Гас SO2 утиче на функционисање стоминог апарата. Концентрација од 0,1­0,5 ppm индуцира отварање стома. SO2 проузрокује от варање стома у мраку, а то доводи до нарушавања дневно­ноћног ритма отварања и затварања стома, водног биланса и размјене материје са вањском средином. SO2 и чађ узрокују нарушавање биохемијско­физиолошких процеса и анатомско­морфо ­лошке грађе биљних органа.

Чађ инхибиторски дјелује на свјетлосну фазу фото син тезе, смањујући про­дор свјетлости што зауставља синтезу хлорофила. Према подацима Caiazz­a и Qvinn­а (Д и м и т ри в а , Н и нов а , 1994) број стома (густина) на mm2 неке биљне врсте добар је показатељ загађености животне средине. На анализи анатомско­морфолошких структура биљака које расту на теренима урбане средине, радили су Ко с ев и Ч а к а лов а (1992), који су обрађивали проблематику ст руктурних про мјена фотосинтетског апарата дивљег кестена (A. hippocastanum) у градским зага ђеним условима, као и радови Ко с ев а (1994), Јорда нов а и Гуде с ког (2002/2003).

1.1. Основне биолошке карактеристике испитиваних дрвенастих врста

Aesculus hippocastanum L. - дивљи кестенлистопадно дрво које при повољним условима постиже висину од 30 m,

са прсним пречником до 1 m у старости од око 200 година. Крошња је широка и

157

ЕФЕКТИ АЕРОЗАГАЂЕЊА НА УЧЕШЋЕ СТОМА НА лИСТО ВИМА…

разграната, јајасто­округла са ретким гранама, густо лисната. Кора је на млађим избојцима глатка, сивкастосмеђа, на старијим стаблима црнкасто сива, ситно ис­пуца и љушти се у танким љускама, око 1 cm дебела. Корјенов систем јако развијен, површински, у младости се формира главни корјен, касније се образују бочни корјенови.

Цвјета обично одмах послије листања у мају у великим усправно стојећим метлицама дугим 20­30 cm. Цвјетови су тројаки. Једни имају 7 прашника и закрж­љао тучак (мушки), други имају 7 прашника и тучак (хермафродитни) и трећи који имају 7 прашника и тучак, али прашници опадају пре него што се њихове пра­шнице отворе. Плод је месната чаура у промјеру око 6 cm, покривена меким израш­тајима као бодљама. Чаура садржи 1­3 сјемена, која се услијед међусобног притиска често спљоштена. Сјеме је крупно, окрогласто и нешто спљоштено. Површина му је покривена чврстом, смеђом и сјајном лупином, непријатног је окуса и врло го­рка, радо га једу животиње. Сазријева у септембру­октобру. Тражи претежно ду­бо ка и хумозна земљишта у клисурама и долинама ријека, гдје долази у саставу приобалних шума. Показао је добар успјех те је врло широко, као декоративна вр­ста, распрострањен по Европи.

Слика 1. Дивљи кестен, студентски кампус, мај 2008. год.Figure 1. Horse chestnut, Hostel, May 2008

Родољуб Ољача, Зоран Говедар, Зоран Хркић

158

Betula pendula - брезалистопадно дрво високо до 30 m и са пречником од 40­60 cm код одраслог

стабла. Достиже старост и преко 100 година. Хабитус је карактеристичан по витком деблу које се пружа готово до врха ретке крошње и танким гранама. Кора је на младом стаблу сјајно бијела са перидермом који се љушти хоризонтално у танким листовима, касније у доњем дијелу је црна и дубоко испуца.

Корјен у првој младости је разграната срчаница која временом прелази, у зависности од станишта у површински или срцасти, интезивно разгранати, корје­нов систем.

Почетак листања и убрзо затим цвјетање, од краја марта до маја, у зависности од станишта. листови су ситни, ромбично­јајасти до троугаони, дугачко зашиљени, при основи клинасти, по ободу оштро двоструко тестерасти, дуги 3­7 cm, на петељци од 2­3 cm, голи, као и петељка.

Плод је орашчић око 2 mm дуг, објајаст, на врху са два кончаста преостала жига,а са стране са два танка криоцета. Налази се у плодним висећим ресама које су на дугој танкој петељци, смеђе боје. Зри у јулу и августу.

Слика 2. Дивљи кестен, западни транзит, мај 2008. год.Figure 2. Horse chestnut, west transit, May 2008

159

ЕФЕКТИ АЕРОЗАГАЂЕЊА НА УЧЕШЋЕ СТОМА НА лИСТО ВИМА…

Пространи ареал брезе указује на њену широку еколошку амплитуду. Пре­ма свом ареалу припада евро­сибирском географском флорном елементу. Јавља се у већем дијелу Европе од сјеверне Шпаније, Сицилије, Родопа и Кавказа до Скан­динавије, а иде далеко и на исток сјеверном Азијом. Пење се и до 600 m у Норве­шкој, а на Пиринејима и Етни до око 2.000 m. У погледу земљишних услова бреза је мало избирљива, расте на сиромашним оподзољеним, влажним и киселим, али и на доста сувим земљиштима, а јавља се и на кречњачким и силикат ним ма сивима. Позната је као пионирска врста која насељава сјечине и шумска пожари шта, која брзо осваја пошто јој сјеме разноси вјетар и са великих удаљености.

2. МАТЕРИЈАЛ И МЕТОД РАДА

За израду рада кориштен је биљни материјал за двије дрвенасте врсте: ди­вљи кестен (Aesculus hippocastanum) и бреза (Betula pendula). Рад се састојао из два дјела: теренски дио и лабораторијски дио. Теренски дио истраживања, који се састојао од прикупљања биљног материјала, обављен је у пероду од 19­30. маја 2008. године у Бања луци.

Слика 3. Бреза, студентски кампус, мај 2008. год.Figure 3. Birch, Hostel, May 2008

Родољуб Ољача, Зоран Говедар, Зоран Хркић

160

Узорци су узимани са две локације различитих аерозагађења:– прва локација је студенски кампус, гдје је аерозагађење минимално или

га уопште нема;– друга локација је западни транзит, улица Крајишких бригада, гдје је зага­

ђе ње веома велико, због великог броја аутомобила који ту пролазе*.Подаци о аерозагађењу за мај 2008. године износе:– CO . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,526 mg∙m–3;– SO2 . . . . . . . . . . . . . . . . 22,718 µg∙m–3;– NO . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8,765 µg∙m–3;– NO2 . . . . . . . . . . . . . . . . 15,302 µg∙m–3;– чађ . . . . . . . . . . . . . . . . . 16,246 µg∙m–3;– прашина . . . . . . . . . . . . 23,444 µg∙m–3. Узорци листова су узимани са два положаја на стаблу:– први положај је са вањских дијелова крошње (свјетлост) који су са потпуном

освјетљеношћу листа;* Дневни проток аутомобила на прилазу раскрсници Крајишких бригада и Ранка Шипке из­

носи 23.750 возила (Административна служба Бања лука, Одсјек за саобраћајне послове).

Слика 4. Бреза, западни транзит, мај 2008. год.Figure 4. Birch, west transit, May 2008

161

ЕФЕКТИ АЕРОЗАГАЂЕЊА НА УЧЕШЋЕ СТОМА НА лИСТО ВИМА…

– други положај је из унутрашњости крошње (тама) са мање свјетлости.Материјал и прибор су чинили: биљни материјал, листови дивљег кестена и

брезе, пре дметна стакла, безбојни лак за нокте, прозирна љепљива трака, маказице, свјет лосни микроскоп, окулар микрометар и објектив микрометра.

Са наличја одабраних листова дивљег кестена и брезе (10 листова у 5 по­нављања) узимају се узорци стома тако што се на површину наличја листа наноси лак у танком слоју. Сачека се одређени период како би се лак осушио. На просушени лак налијепи се дио љепљиве траке и нагло се повуче тако да остане отисак епи­дермиса са листа. Препарат који је спреман за посматрање на микроскопу је при­премљен тако што се парче љепљиве траке са отиском стома у осушеном лаку за­ли јепи на предметно стакло. Овако припремљен препарат може се чувати и кори­стити неколико година.

Припремљени препарати су посматрани под свјетлосним микроскопом, гдје је одређен (број стома у видном пољу, одређена је површина видног поља). На осно­ву пребројаног броја стома у видном пољу, као и утврђене површине видног поља, израчуната је дужина и ширина стома те учешће стома на листовима испитива них дрвенастих биљних врста са различитих еколошких станишта. Након израчунава­ња, добијени резултати обрађени су статистички, а значајност интеракцијских од­носа између модалитета су анализирани методом вишефакторијалне анализе по мо делу 2×2×2 (Х а џ и ву кови ћ , 1977).

3. РЕЗУЛТАТИ ИСТРАЖИВАЊА И ДИСКУСИЈА

Резултати проучавања учешћа стома на листовима див љег кестена и брезе у различитим условима аерозагађења биће изложени у два дијела:

– табеларни преглед испитиваних показатеља;– графички приказ посматраних и испитиваних показатеља.Прегледом података из табелa 1 и 2 види се да је најмања вриједност учешћа

стома констатована код кестена у кампусу у тами (0,72%), док је највећа констато­вана код кестена у кампусу на свијетлу (1,93%).

Анализа варијансе учешћа стома на листовима испитиваних врста дивљег кестена и брезе показује статистички високо значајан утицај положаја листа на стаблу на учешће стома у укупној површини листа испитиваних врста, док утицај врсте има само статистичку значајност, а мјесто показује статистичку случајност.

Интеракцијски ефекти у односу врста×мјесто и врста×мјесто×положај пока­зују високо значајан статистички утицај, док врста×положај и мјесто×положај по­казују да су испољене разлике у учешћу површине свих стома у укупној површини листа испитиваних врста статистички случајне.

У интеракцијском односу учешћа стома на листовима дивљег кестена и бре­зе (графикон 1) види се веће учешће стома на листу кестена (1,39%) у односу на бре­зу (0,93%), без обзира на географски положај и положај листа на стаблу.

Родољуб Ољача, Зоран Говедар, Зоран Хркић

162

Табела 1. Учешће стома на листовима испитиваних врста дивљег кестена и брезе [%]Table 1. Percentage of stomata in leaves at tested species horse chestnut and birch [%]Врста (А)Species (A)

КестенHorse chesnut

БрезаBirch

Мјесто (Б)Place (Б)

КампусCampus hostel

ТранзитTransit

КампусCampus hostel

ТранзитTransit

Положај (В)Location (В)

СвјетлоLight

ТамаShade

СвјетлоLight

ТамаShade

СвјетлоLight

ТамаShade

СвјетлоLight

ТамаShade

1 1,38 0,90 0,91 0,77 1,08 0,86 1,76 0,962 1,93 0,96 1,12 0,76 1,41 1,32 1,80 0,903 1,68 0,72 0,93 0,88 1,23 0,99 1,33 1,24

Интеракција I реда / Interaction of first rateВрста / Spec. Мјесто / Place Положај / Location

КестенH. chesnut 1,39 Кампус

Campus hostel 1,55 СвјетлоLight 1,14

БрезаBirch 0,93 Транзит

Transit 0,77 ТамаShade 0,96

Интеракција II реда / Interaction of second rateАБ АВ БВ

МјестоPlace

КестенH. chesnut

БрезаBirch

ПоложајLocation

КестенH. chesnut

БрезаBirch

ПоложајLocation

КампусCampus

ТранзитTransit

КампусCamp. host. 1,76 1,34 Свјетло

Light 1,23 1,05 СвјетлоLight 1,36 0,92

ТранзитTransit 1,02 0,52 Тама

Shade 1,11 0,82 ТамаShade 1,31 0,62

Табела 2. Анализа варијансе учешћа стома на листовима дивљег кестена и брезеTable 2. Analysis of percentage of stomata variance in leaves at horse chestnut and birchИзвори варијацијаSource of variation

Степ. слободеDeg. of freedom

Сред. квад.Mean squares

F­тестF­test

F F­сиг.F­sig.0,05 0,01

Блокови 2 0,09 2,85 3,44 5,72 нзВрста (А) 1 0,16 5,26 4,30 7,94 *Мјесто (Б) 1 0,05 1,69 4,30 7,94 нзПоложај (В) 1 1,17 39,27 4,30 7,94 **АБ 1 0,45 15,22 4,30 7,94 **АВ 1 0,02 0,54 4,30 7,94 нзБВ 1 0,02 0,54 4,30 7,94 нзАБВ 1 0,40 13,43 4,30 7,94 **Погрешка 14 0,03

УкУпно 23

163

ЕФЕКТИ АЕРОЗАГАЂЕЊА НА УЧЕШЋЕ СТОМА НА лИСТО ВИМА…

У посматрању интеракцијског односа учешћа стома на листу испитиваних врста у зависности од географског положаја испитиваних врста (графикон 2) види се да је веће учешће стома на листу у кампусу (1,55%) у односу на транзит (0,77%) без обзира на испитивану врсту и положај листа на стаблу.

Ако се посматра интеракцијски однос учешћа стома на листу испитиваних врста у зависности од положаја листа на стаблу (графикон 3), види се да је веће учешће стома на листу на свјетлу (1,14%) у односу на таму (0,96%), без обзира на врсту и географски положај испитиваних врста.

У интеракцијском односу учешћа стома испитиваних врста дивљег кестена и брезе и географског положаја (графикон 4) види се да је учешће стома веће код

Графикон 1. Учешће стома на листу испити­ваних врста дивљег кестена и брезе

Diagram 1. Percentage of stomata in leaf at test­ed species horse chestnut and birch

Графикон 2. Учешће стома на листу датих врста у кампусу и на транзиту

Diagram 2. Percentage of stomata in leaf at test­ed species by hostel for students and west transit

Графикон 3. Учешће стома на листовима ис­пити ваних врста на свјетлу и тами

Diagram 3. Percentage of stomata in leaf at tes­ted species on light and in shadow

Графикон 4. Учешће стома на листу датих врста у кампусу и на транзиту

Diagram 4. Percentage of stomata in the leaf of tested species by the hostel for stu­dents and west transit

Родољуб Ољача, Зоран Говедар, Зоран Хркић

164

кестена и брезе у кампусу (1,76% и 1,34%), а мање на транзиту (1,02% и 0,52%), без обзира на положај листа на стаблу.

У интеракцијском односу испитиваних врста и положаја листа на стаблу (графикон 3­5) види се да је највеће учешће стома на листу кестена на свјетлу и у тами (1,23% и 1,11%) у односу на брезу у тами и свјетлу (0,82% и 1,05%), без обзира на географски положај испитиваних врста.

Из интеракцијског односа географског положаја и положаја листа на стаблу, може се закључити да је учешће стома на листу испитиваних врста (графикон 6) ве ће на свјетлу и тами у кампусу (1,36% и 1,31%) у односу на свјетло и таму на тран­зиту (0,92% и 0,62%), без обзира на испитивану врсту кестена и брезе.

4. ЗАКЉУЧЦИ

На основу испитивања, понашања испитиваних врста дивљег кестена и бре­зе у загађеном и незагађеном дијелу Бања луке може се закључити да:

– учешће стома на листовима обе испитиване врсте (дивљи кестен и бреза) зна чајно зависи од аерозагађења;

– утицај положаја листа на стаблу (свјетлост и тама) на учешће стома на ли­стовима испитиваних дрвенастих врста (дивљи кестен и бреза) високо зна­чајно зависи од аерозагађења;

– интеракцијски однос врста×мјесто показује високу значајност учешћа сто­ма на листовима испитиваних дрвенастих врста (дивљи кестен и бреза) од аерозагађења;

Графикон 5. Учешће стома на листу испи­тиваних врста на свјетлу и у тами

Diagram 5. Percentage of stomata in the leaf of tes ted species in the light and in shadow

Графикон 6. Учешће стома на листу, на свје­тлу и у тами, у кампусу и на транзиту

Diagram 6. Percentage of stomata in the leaf in the light and in shadow by the hos­tel for students and west transit

165

ЕФЕКТИ АЕРОЗАГАЂЕЊА НА УЧЕШЋЕ СТОМА НА лИСТО ВИМА…

– интеракцијски однос врста×мјесто×положај показују високу значајност уче шћа стома на листовима испитиваних дрвенастих врста (дивљи кестен и бре за) од аерозагађења.

ЛИТЕРАТУРА

D ä s s le r G.H. (1976): Einfluss von Luftverunrei nigungen auf die Vegetation VEB, G. Fischer Verlag, Jena

D i m i t r iva I., Ni nova D. (1994): Histological changes in leaves of herbaceous plants in re-sponse to emissions of metallurgical industry, I­Epidermal analisys. Ann. Univ. „Sv. Kliment Ohridski”, 2­Botany, Vol. 85, Sofia (137­145)

Јо рд а нов С., Г уде ск и А. (2002/2003): Густина, димензиј и длабочина на стомите кај иг-лички на Pinus nigra во загадена и чиста животна средина, Екол. Зашт. жи­вот. сред., Том 8, Бр. 1­2, Скопје

Ko s ev K. (1994): Anatomic changes of the photosyntetic apparatus of jew (Taxus Baccata L.) un-der the conditions of atmospheric pollution in the city of Rousse (Bugaria), Ann.Univ. .”Sv.Kliment Ohridski”, 2­Botany, Vol. 85, Sofia (147­153)

Ко с е в К., Ч а к а лов а Е. (1992): Структурни изменени на фотосинтетични апарат на конски кестен (Aesculus hippocastanum L.) при градски услови, Год. збор. на Софијски Универзитет „Св. Климент Охридски”, Кн.2 Ботаника, Том 82, Софиа (123­136)

К р с т и ћ Б., Ољ ач а Р., С т а н кови ћ Ж. (2008): Екофизиологија биљака, Механизми адап-тација биљака на неповољне чиниоце, Арт Принт, Универзитет у Бањој луци и Универзитет у Новом Саду, Бања лука ­ Нови Сад

Ољ ач а Р., С рд и ћ М. (2005): Физиологија биљака, практикум, Универзитет у Бањој лу ци ­ Шу марски факултет, Бања лука

Х а џ и ву кови ћ С. (1977): Планирање екперимената, прво издање, Пољопривредни пре­глед, Београд

Ш и л и ћ Ч. (1990): Атлас дрвећа и грмља, Свјетлост, Сарајево

Rodoljub OljačaZoran GovedarZoran Hrkić

AIR POLLUTION EFFECTS ON PERCENTAGE OF STOMATA IN LEAVES AT TESTED SPECIES HORSE CHESTNUT AND BIRCH IN BANJA LUKA CONDITIONS

Su m ma r yBased on the examination, of the tested species horse chestnut and birch, the behavior in

unpolluted and polluted Banja Luka town area, can be concluded:– The percentage of stomata in the leaves of both tested species (horse chestnut and birch)

is significantly affected by air pollution;

Родољуб Ољача, Зоран Говедар, Зоран Хркић

166

– The impact of leaf position on the tree (the light and the shadow) on the percentage of sto­mata on the leaves of the tested woody species (horse chestnut and birch) is significantly affected by air pollution;

– Interactive relationship between species and locality shows high dependence of the per­centage of stomata in the leaves of testes woody species (horse chestnut and birch) on air pollution;

– Interactive relationship between species, locality and position shows high dependence of the percentage of stomata in the leaves of testes woody species (horse chestnut and birch) on air pollution.