1

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

Ozon powoduje wiele różnych objawów na wielu

roślinach.

Na ile charakterystyczne są te objawy zależy to od :
• typu i odmiany roślin,
• koncentracji O

3

w powietrzu,

• czasu ekspozycji
• i od innych czynników.
Symptomy uszkodzeń roślin jednoliściennych różnią się

od tych na dwuliściennych, a uszkodzenia u roślin
wiecznie zielonych różnią się od tych na drzewach
liściastych o szerokich blaszkach liściowych.

2

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

Uprawy rosnące w Europie wykazujące uszkodzenia

pod wpływem ozonu

• lucerna
• pszenica
• soja
• ziemniaki
• szpinak
• winogrona
• bawełna
• koniczyna
• fasola
• arbuz
• pomidory
• tytoń
• karczochy

Biomonitoring stężenia O

3

w

powietrzu przeprowadza się przy

użyciu roślin:

• tytoniu,
• fasoli,
• winogron
• i sosny Pinus strobus L.

3

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

Procedurę biomonitoringu ozonu przedstawiono na

przykładzie tytoniu.

Tytoń
Choroba tytoniu spowodowana O

3

nazywana jest

„plamkami pogodowymi”.

Odmiana Bel-

W3 jest niezwykle wrażliwa na niskie

koncentracje ozonu.

Stopień uszkodzenia liści jest skorelowany z

koncentracją O

3

w otaczającym powietrzu.

Odmiana Bel-

B jest dość odporna na ozon i może być

wykorzystywana do badań porównawczych z Bel-W3.

4

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

Rośliny obu odmian powinny być wysadzone,
obserwowane a stopień uszkodzeń wyliczany i
zapisywany dla każdej z odmian.
Uszkodzenia Bel-

W3 powinny być odniesione do

pomiarów monitoringu technicznego i na tej podstawie
wyprowadzone wzajemne powiązanie pomiędzy
uszkodzeniami roślin a koncentracją O

3

w atmosferze.

Różnica w stopniu uszkodzenia stwierdzona dla
wrażliwej na O

3

odmiany Bel-

W3 a mniej wrażliwej na

ozon Bel-

B jest pomiarem jakości powietrza

odnoszącej się do O

3

.

5

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

Sposób postępowania:

• Nasiona z jednego źródła Bel-W3 i Bel-B wysiewa się

w wermikulit i nawadnia roztworem odżywki

Hoaglanda (zawierającą składniki pokarmowe

potrzebne roślinom).

• Kiełkowanie i wzrost odbywają się w stałym świetle, w

temp. około 24

o

C w komorze z filtrem z węgla

odbarwiającego (aby usunąć utleniacze i SO

2

).

• Sadzonki przenosi się do małych pojemników z torfu

wypełnionych mieszanka podłoża (torf/perlit w
stosunku 1:1) z wapnem i gipsu.

6

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

• Rośliny nawadniane są roztworem odżywki Hoaglanda do

osiągnięcia przez nie fazy 4 liści. Potem przenosi się je do

10 calowych donic wypełnionych podłożem o poprzednim

składzie (bez usuwania pojemniczków torfowych).

Podlewa się je wodą z kranu i raz w tygodniu nawozi

płynną odżywką (15:15:15).

• Należy zwrócić uwagę na to, aby rośliny były wolne od

wirusa mozaiki tytoniu i szkodników.

• Konieczne jest, aby rośliny rosły bez dostępu O

3

do

momentu, gdy będą gotowe do wysadzenia na polu.

• Zanim rośliny będą użyte jako biomonitory powinny mieć

przynajmniej 4 prawdziwe liście, powinny być jednorodne

w kolorze, wzroście, być wolne od chorób i szkodników.

7

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

• Rośliny wysadzane są do 2-galonowych plastykowych kubłów z

otworami drenażowymi. Kubły wypełnione są mieszanką

gleby/torfu/perlitu, której powinno wystarczyć do posadzenia

144 roślin (72



Bel-W3 i 72



Bel-B).

• Należy uważać aby nie uszkodzić systemu korzeniowego

podczas przesadzania ponieważ szok związany z

przesadzeniem może zmienić reakcje na O

3

.

• Rośliny powinny być wysadzone na pow. co najmniej 30 m

2

z

siatką zacienionych, przecinających się odcinków,

ulokowanych co 15 m (aby zredukować światło o około 40-

50%). Do zacienienia można użyć plastyku, bawełnianego

materiału lub drzew o ile zapewniają dostęp wiatru.

• W każdym „przecięciu” sadzi się po 4 rośliny z każdej z odmian,

w sumie 8 roślin na każdym przecięciu i 72 rośliny na

doświadczeniu.

8

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

• Miejsce powinno być usytuowane tak aby nie

ograniczać wiatrów wiejących z każdego kierunku
oraz o łatwym dostępie wody.

• Kubły powinny być wkopane na swą wysokość w

ziemię aby zapewnić dobrą wilgotność podłoża.

• Raz w tygodniu rośliny powinno się spryskiwać

insektycydami nie wpływającymi na zmianę rekcji
roślin na O

3

, np. malationem oraz podlewane i

nawożone.

9

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

• Więdniecie roślin jest niewskazane ze względu na

wpływającymi na zmianę rekcji roślin na O

3

.

• Po upływie 3 tygodni wymienia się 2 z 4 pierwszych

roślin nowymi. Później co 3 tygodnie po dwie
najstarsze aż do zakończenia sezonu wegetacyjnego.
Postępowanie takie zapewnia „dostępność” nowo
dojrzałych wrażliwych na ozon liści w ciągu całego
sezonu wegetacyjnego.

• Dane takie jak temperatura, opad, prędkość i kierunek

wiatru powinny być regularnie zapisywane.

10

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

• Uszkodzenia roślin powinny być badane w regularnych

odstępach czasu, zazwyczaj raz w tygodniu. Każdy liść,

poczynając od nr 1 (najstarszy rozwinięty liść) powinien

być oceniany tego samego dnia tygodnia, o około tej
samej porze dnia i przez tego samego obserwatora.

• Zdjęcia uszkodzeń mogą być przydatne w ocenie

procentowego stopnia uszkodzenia liści.

• Obserwator powinien wizualnie połączyć wszystkie

uszkodzenia na liściu i określić stopień uszkodzenia

powierzchni liścia w skali od 0 do 100%, co 5%.

• Całkowite uszkodzenia dla roślin uzyskuje się po

podsumowaniu wszystkich uszkodzeń liści, każda roślina

na swoją własna kartę

• . Martwym lub też całkowicie żółtym liściom daje się

100% uszkodzeń.

• Zapisuje się również liczbę nowowykształconych liści

pomiędzy kolejnymi obserwacjami. Nowe uszkodzenia

liści uzyskuje się poprzez określenie różnicy pomiędzy
kolejnymi odczytami.

11

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

Zapis powinien obejmować:
• % powierzchni liścia uszkodzonych na każdym z liści na

roślinie

• nowe uszkodzenia rośliny w danym okresie czasu, zapisane

jako kumulatywna różnica pomiędzy początkiem i końcem
danego okresu

• powierzchnie każdego liścia (długość od podstawy do

wierzchołka liścia pomnożona przez maksymalna szerokość
blaszki).

Dane muszą być podsumowane w np. sposób:
• całkowite uszkodzenie - suma uszkodzeń pojedynczych liści dla

każdej obserwacji

• nowe uszkodzenia liści (tygodniowo)
• nowe uszkodzenia liści (kumulatywnie)
• całkowita liczba liści po miesiącu
• całkowita powierzchnia liści po miesiącu.
• Dane można przedstawić graficznie.

12

Substan

cja

Typ limitu

Dopuszczalne poziomy substancji [µg/m

3

]

Teren kraju ze wzgędu na:

Obszar

ochrony

uzdr.

Obszar

Parków

Narodowych

ochronę zdrowia ludzi

ochronę

roślin

benzen

D

a

5

4

5

NO

2

D

1

200

200

D

a

40

35

40

NO

x

D

a

30

30

20

SO

2

D

1

350

350

D

24

150

do 31.12.2004

125

150

do31.12.2004

125

od 1.01.2005

125

od 1.01.2005

D

a

20

20

15

ołów

D

a

0,5

0,5

ozon

D

8

120

120

AOT40

24.000

do 31.12.2009

18.000

od 1.01.2010

PM10

D

24

50

50

D

a

40

40

CO

D

8

10.000

5.000

10.000

13

air pollution

any air contaminant that causes undesirable effects on living organisms or materials (ozone injury

symptoms on Bel W3 tobacco, right).

www.apsnet.org/.../PhotosA-D/airpollution.htm