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

do31.12.20

04

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