DIPLOMSKO DELO - core.ac.uk · Anatomija in fiziologija tropske vodne solate (Pistia stratiotes L.) v termalni vodi pri Čatežu pri mentorici doc. dr. NINI ŠAJNA avtorsko delo

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA NARAVOSLOVJE IN MATEMATIKO

Oddelek za biologijo

DIPLOMSKO DELO

Natalija Leskovar

Maribor, 2012

UNIVERZA V MARIBORU


Oddelek za biologijo

NATALIJA LESKOVAR

Anatomija in fiziologija tropske vodne solate (Pistia

stratiotes L.) v termalni vodi pri Čatežu

Anatomy and physiology tropical water lettuce (Pistia

stratiotes L.) in thermal water in Čatež

DIPLOMSKO DELO

Mentorica: doc. dr. NINA ŠAJNA

Maribor, 2012

Leskovar, N.: Anatomija in fiziologija tropske vodne solate (Pistia stratiotes L.) v termalni vodi pri Čatežu. Diplomsko delo, Univerza v

Mariboru, Fakulteta za naravoslovje in matematiko, Oddelek za biologijo, 2012.

II

UNIVERZA V MARIBORU


IZJAVA O AVTORSTVU

Podpisana NATALIJA LESKOVAR, roj. 05. 10. 1987,

študentka Fakultete za naravoslovje in matematiko Univerze v Mariboru, študijskega

programa BIOLOGIJA IN KEMIJA, izjavljam, da je diplomsko delo z naslovom

Anatomija in fiziologija tropske vodne solate (Pistia stratiotes L.) v termalni vodi pri

Čatežu pri mentorici doc. dr. NINI ŠAJNA avtorsko delo. V diplomskem delu so

uporabljeni viri in literatura korektno navedeni; teksti in druge oblike zapisov niso

uporabljeni brez navedbe avtorjev.

_________________________

(podpis študentke)

Maribor, 6. 9. 2012



III

Leskovar, N.: Anatomija in fiziologija tropske vodne solate (Pistia stratiotes L.) v termalni

vodi pri Čatežu. Diplomsko delo, Univerza v Mariboru, Fakulteta za naravoslovje in

matematiko, Oddelek za biologijo, 2012.

IZVLEČEK

Diplomsko delo obsega raziskavo s katero smo poskušali ugotoviti kako temperatura vode

vpliva na razširjenost, velikost in optimalno fiziološko delovanje vodne solate (Pistia

stratiotes L.). Raziskava je potekala ob termalni vodi pri Čatežu in v laboratoriju na

oddelku za biologijo na Fakulteti za naravoslovje in matematiko.

Na terenu smo popisovali pojavljanje vodne solate vzdolž temperaturnega gradienta.

Proučili smo ali se rastline v različnih temperaturnih razmerah med seboj razlikujejo v

anatomski zgradbi korenin in listov ter njihovi učinkovitosti fotosinteze pri različnih

temperaturah okolja. Meritve smo izvajali v mesecu marcu in v juniju 2012. Za merjenje

fluorescence smo uporabili napravo Handy PEA (Hansatech, Norfolk, Anglija), za

določitev vrednosti SPAD pa smo uporabili SPAD – 502 (Konica Minolta, Osaka,

Japonska).

Na terenu smo vzdolž temperaturnega gradienta določili 5 lokacij z večjimi temperaturnimi

skoki, iz katerih smo nekaj svežih rastlin prenesli v laboratorij. V laboratoriju smo

pripravili sveže mokre preparate. Iz vsake lokacije smo izbrali 10 listov 10 različnih rastlin

in 5 korenin petih različnih rastlin in naredili prečne prereze, ki smo jih kasneje proučevali.

Na makroskopskem nivoju smo rastlinam določili suho maso ločeno na biomaso listov in

korenin, samim listom pa smo določili specifično listno površino (SLA).

Z raziskavo smo potrdili dejstvo, da P. stratiotes L. najbolje uspeva v temperaturnem

območju med 22 in 30 C, medtem, ko smo prišli do ugotovitev, da rast, razširjenost

rastline poleg temperature pogojena tudi z drugimi dejavniki. Na naše rezultate je močno

vplivala prisotnost čistilne naprave v Topli strugi.

Ključne besede: temperaturni gradient, čas adaptacije, SPAD, debelina listov, debelina

korenin, vrednost SLA.



IV

Leskovar, N.: Anatomy and physiology tropical water lettuce (Pistia stratiotes L.) in

thermal water in Čatez. Gradual thesis, University of Maribor, Faculty of Natural Sciences

and Mathematic, Department of Biology, 2012.

ABSTRACT

The diploma thesis includes the research by which an attempt was made to establish how

the water temperature influences dissemination, size and optimal physiological effect of

the aquatic lettuce (Pistia stratiotes L.). The research was conducted by thermal water in

Čatež and in the laboratory of Department for biology at Faculty of Natural Sciences and

Mathematics.

The growth inventory of the aquatic lettuce along temperature gradient on the field was

made. It has been studied whether the plants differ from each other in anatomical structure

of the leaves and the photosynthesis efficiency at different environmental temperatures.

The measurements were executed in March and June 2012. The Handy PEA device

(Hansatech, Norfolk, England) for measuring fluorescence and SPAD – 502 (Konica

Minolta, Osaka, Japan) for defining SPAD values were used.

Five locations were determined on the field along the temperature gradient from which the

fresh plants were transported to the laboratory. Fresh wet preparations were set up in the

laboratory. Ten leaves from ten different plants and five roots from five different plants

were chosen on each location on which transverse sections that were studied later were

performed. At the macroscopic level, the dry weight of plants separated to biomass of

leaves and roots was determined; each leave was defined the specific leaf area (SLA).

The fact that P. stratiotes L. thrives in the temperature range between 22 and 30 degrees

Celsius has been confirmed with the research. For the duration of the experiment has also

been established that growth and dissemination in addition to the temperature are

conditioned also by other facts. The results were strongly influenced by the wastewater

treatment plant in Topla struga.

Key words: temperature gradient, adaptation time, SPAD, leaves thickness, roots

thickness, SLA value.



V

KAZALO VSEBINE

IZJAVA O AVTORSTVU .................................................................................................. III

IZVLEČEK ......................................................................................................................... IIII

ABSTRACT ..................................................................................................................... IVV

KAZALO VSEBINE ............................................................................................................ V

KAZALO PREGLEDNIC ................................................................................................ VIII

KAZALO SLIK ............................................................................................................... VIIII

OKRAJŠAVE IN SIMBOLI ................................................................................................ X

1 UVOD ......................................................................................................................... 2

1.1 Namen in cilji diplomskega dela ......................................................................... 3

1.2 Teoretske osnove ................................................................................................. 4

1.2.1 Izvor ............................................................................................................. 4

1.2.2 Morfologija in razmnoževanje ..................................................................... 4

1.2.3 Rast .............................................................................................................. 6

1.2.4 Razširjenost v Sloveniji ............................................................................... 6

1.2.5 Problematika ................................................................................................ 8

2 METODE ................................................................................................................... 9

2.1 Anatomske študije ............................................................................................... 9

2.1.1 Opis nahajališča ........................................................................................... 9

2.1.2 Suha teža rastline ....................................................................................... 11

2.1.3 Specifična listna površina .......................................................................... 12

2.1.4 Abiotski dejavniki ...................................................................................... 12

2.1.5 Mikroskopski preparati za študij anatomije listov in korenin .................... 12

2.1.6 Fluorescenca klorofila in zelena barva listov ............................................ 13

2.2 Metoda statistične analize ................................................................................. 14



VI

2.2.1 Aritmetična vrednost in standardni odklon ................................................ 15

2.2.2 Korelacija in linearna regresija .................................................................. 15

3 REZULTATI ............................................................................................................ 16

3.1 Suha masa rastline ............................................................................................. 16

3.2 Specifična listna teža ......................................................................................... 20

3.3 SPAD in čas adaptacije ..................................................................................... 24

3.4 Anatomske študije ............................................................................................. 26

4 DISKUSIJA .............................................................................................................. 32

5 POVZETEK ............................................................................................................. 37

6 ZAHVALA ............................................................................................................... 39

7 REFERENCE, LITERATURA, VIRI ...................................................................... 40



VII

KAZALO PREGLEDNIC

Preglednica 1: Vrednosti spremenljivk okolja od iztoka Tople struge po toku navzdol ..... 10

Preglednica 2: Prikaz suhe mase rastline v mesecu marcu in juniju. .................................. 16

Preglednica 3: Zbrani podatki listne mase, listne površine in SLA..................................... 20

Preglednica 4: Zbrani SPAD podatki in podatki za čas trajanja temotne adaptacije. ......... 24

Preglednica 5: Debelina lista, glede na temperaturo vode................................................... 26

Preglednica 6: Meritve korenin iz različnih temperaturnih območij. .................................. 28



VIII

KAZALO SLIK

Slika 1: Vodna solata (Pistia stratiotes L.)............................................................................ 2

Slika 2: Nadzemni in podzemni del vodne solate (Pistia stratiotes L.). ................................ 5

Slika 3: Cvet vodne solate (Pistia stratiotes L.) označuje puščica. ....................................... 5

Slika 4: Razrast vodne solate (Pistia stratiotes L.) v termalni vodi pri Čatežu v mesecu

juniju 2012. ............................................................................................................................ 7

Slika 5: Prostorske lokacije nabiranja rastlin ...................................................................... 11

Slika 6: Flourimeter za merjenje fluorescence klorofila. .................................................... 13

Slika 7: Naprava za merjenje zelenega barvila v rastlini..................................................... 14

Slika 8: Odvisnost mase nadzemnega dela rastline od temperature vode v mesecu

marcu…… ........................................................................................................................... 17

Slika 9: Odvisnost mase podzemnega dela rastline od temperature vode v mesecu juniju….

............................................................................................................................................. 17

Slika 10: Odvisnost mase rastline od temperature vode v mesecu marcu. .......................... 18

Slika 11: Odvisnost mase nadzemnega dela od temperature vode v mesecu juniju. .......... 18

Slika 12: Odvisnost mase podzemnega dela rastline od temperature vode v mesecu juniju...

............................................................................................................................................. 19

Slika 13: Odvisnost mase rastline od temperature vode v mesecu juniju. .......................... 19

Slika 14: Odvisnost listne površine od temperature vode v mesecu marcu. ....................... 21

Slika 15: Odvisnost listne mase od temperature vode v mesecu marcu. ............................. 21

Slika 16: Odvisnost SLA od temperature vode v mesecu marcu. ....................................... 22

Slika 17: Odvisnost listne mase od temperature vode v mesecu juniju............................... 22

Slika 18: Odvisnost listne površine od temperature vode v mescu juniju. .......................... 23

Slika 19: Odvisnost SLA od temperature vode v mesecu juniju. ........................................ 23

Slika 20: Odvisnost vrednosti SPAD od temperature vode v mesecu marcu. ..................... 24

Slika 21: Odvisnost časa temotne adaptacije od temperature vode v mesecu marcu. ......... 25



IX

Slika 22: Odvisnost vrednosti SPAD od temperature vode v mesecu juniju. ..................... 25

Slika 23: Odvisnost časa temotne adaptacije od temperature vode v mesecu juniju. ........ 26

Slika 24: Odvisnost debeline lista od temperature vode...................................................... 27

Slika 25: Mikroskopski preparat prečnega prereza lista. ..................................................... 27

Slika 26: Listna reža ............................................................................................................ 28

Slika 27: Prečni prerez korenine. ......................................................................................... 29

Slika 28: Rafidi v korenini. ................................................................................................. 29

Slika 29: Odvisnost debeline cortexa od temperature vode. ............................................... 30

Slika 30: Odvisnost debeline vaskularnega cilindra od temperature vode. ......................... 30

Slika 31: Odvisnost premera korenine od temperature vode. .............................................. 31

Slika 32: Prikaz časovne odvisnosti fluorescence. Označeni sta začetna F0 in maksimalna

fluorescenca Fm. .................................................................................................................. 35



X

OKRAJŠAVE IN SIMBOLI

Fv – variabilna fluorescenca klorofila

Fm – maksimalna fluorescenca klorofila

F0 – začetna oziroma minimalna fluorescenca klorofila

Fv/Fm – maksimalni kvantni izkoristek

SLA – specifična listna površina

IUCN - International Union for Protection of Nature

ARSO – Agencija Republike Slovenije za okolje

M – aritmetična sredina

Sd oziroma - standardni odklon

P. stratiotes – vodna solata



2

1 UVOD

Dandanes se ljudje vse bolj soočamo s problemom hitrega naraščanja natalitete svetovnega

prebivalstva. Posledice, ki jih ob tem čutimo niso le ekonomske, politične, pač pa tudi

naravne. Neprestano večanje človeške populacije namreč vpliva na vedno več migracij in

emigracij ljudi s tem pa tudi večanje medcelinskega transporta. Medcelinski transport pa

posredno vpliva tudi na življenje avtohtonih rastlinskih in živalskih vrst, saj je z njegovo

pomočjo prenos invazijskih – tujih vrst vedno večji.

Invazija tujih tropskih vrst predstavlja vedno večji problem v svetu. Ena izmed tujih tropskih

vrst se je pojavila tudi v Sloveniji, to je vodna solata (Pistia stratiotes L.; Slika1).

Vodna solata je prosto plavajoč sladkovodni makrofit. Je trajnica, ki spada v družino

kačnikovk (Araceae).

Slika 1: Vodna solata (Pistia stratiotes L.)

Razširjena je v tropskih in subtropskih regijah, jezerih, rekah, ribnikih (Ramey, 2004) in v

mnogih državah Afrike (Gana, Nigerija) in v ZDA (Florida).

Ker predstavlja trdovraten in nadležen plevel jo je svetovna zveze IUCN uvrstila na črno listo

najbolj nevarnih tujerodnih invazivnih vrst.



3

1.1 Namen in cilji diplomskega dela

NAMEN

Namen diplomske naloge je čim bolj celovito prikazati kako temperatura vode vpliva na

razširjenost, velikost in optimalno fiziološko delovanje vodne solate (Pistia stratiotes L.). Na

terenu bomo popisovali pojavljanje vodne solate vzdolž temperaturnega gradienta. Proučili

bomo ali se rastline v različnih temperaturnih razmerah med seboj razlikujejo v anatomski

zgradbi korenin in listov. Prav tako želimo proučiti učinkovitost fotosinteze pri različnih

temperaturah okolja s pomočjo meritev fluorescence klorofila in posrednih meritev vsebnosti

klorofila v listih.

CILJI

C1: Ugotoviti, kako temperatura vode vpliva na biomaso rastline ločeno na nadzemni in

podzemni del.

C2: Ugotoviti, kako temperatura vode vpliva na maso listov in njihovo specifično listno

površino (SLA).

C3: Ugotoviti v kakšni povezavi je debelina listov in premer korenin s temperaturo vode.

C4: Ugotoviti odvisnost fluorescence klorofila od temperature vode z meritvijo časa

potrebnega za temotno adaptacijo listov in z merjenjem količnika Fv/Fm, ki predstavlja

kvantni izkoristek fotosinteze rastline.

C5: Ugotoviti pod kakšnimi pogoji imajo listi največjo vsebnost klorofila (ocena z vrednostjo

SPAD).

C6: Določiti optimalne temperaturne pogoje za uspešno rast rastline, ter pregledati teren, kje

je vrsta razširjena.



4

1.2 Teoretske osnove

1.2.1 Izvor

Vodna solata naj bi izhajala iz Južne Amerike (Cordo in sod., 1981 citiran v Labrada in sod.,

2001). Nekateri zatrjujejo, da izvira iz Afrike, kjer je poznana kot »zelje Nila« (Haler 2005).

V Evropi naj bi se pojavila, kot akvarijska, okrasna rastlina. Kako se je pojavila v Sloveniji, ni

znano.

Po svetu se pojavljata dva klona te rastline, afriški in azijski klon. Prvi ima liste svetlo zelene,

rastline pa dosežejo velikosti do 40cm, azijski klon pa doseže velikost do 20cm, listi pa so

temnejše zelene barve (Buzgo, 2003). Glede na ta opis pripadajo rastline, ki se pojavljajo v

Sloveniji, afriškemu klonu.

1.2.2 Morfologija in razmnoževanje

Rozetasti listi so ploski, klinasto-jajčaste oblike in veliki od 2 do 35cm. Porasli so s trihomi.

Plavanje na vodi jim omogoča specializiran parenhim v listih in koreninah - aerenhim.

Vodna solata ima številne korenine, ki so vlaknasto pernate (Slika 2). Korenine lahko segajo

tudi do 35 cm v globino. Prosto plavajoče rastline so sposobne privzemati nutriente iz

vodnega stolpca, kadar pa je vodostaj nizek se lahko v mulju tudi zakoreninijo (Hall in Okali,

1974 citirana v Dewald in Lounibos 1990).



5

Slika 2: Nadzemni in podzemni del vodne solate (Pistia stratiotes L.).

Socvetja so majhna in skoraj neopazna,nameščena so v središču rozete (Slika 3). Socvetje

sestavlja en sam ženski cvet in številni moški cvetovi.

Slika 3: Cvet vodne solate (Pistia stratiotes L.) označuje puščica.

Plod je zelena jagoda s številnimi semeni, velikosti 1-2mm. Dozorela imajo debelo nagubano

ovojnico rjavo-zlate barve.

Na kalivost semen vpliva količina kisika. Nizka količina kisika kalitev inhibira (Datta in

Biswas, 1970 citirana v den Hollander in sod., 1999). Semena tudi ne kalijo v temi (Pieterse

in sod., 1981 citiran v den Hollander in sod., 1999), ali pa njihova kalivost traja veliko dlje,

kot pa na svetlobi (Harley, 1990 citiran v den Hollander in sod., 1999). Kadar so razmere

neugodne, predvsem kadar je prisotna suša, lahko semena zdržijo v takšnih razmerah več kot

5 mesecev, brez da bi izgubila kalivost (den Hollander in sod., 1999).



6

Razmnoževanje lahko poteka vegetativno s tvorbo stolonov ali spolno s tvorbo semen. Spolno

razmnoževanje je bistvenega pomena za obstoj rastline v neugodnih razmerah.

1.2.3 Rast

Za tropske rastline je najpomembnejši faktor temperatura vode, zato tudi vodna solata uspeva

v vodi, ki ima najnižjo temperaturo 15 C. Optimalno temperaturno območje za rast je med 22

in 30 C, medtem, ko je 35 C že maksimalna vrednost, v kateri lahko vodna solata še uspeva

(Zabrič, 2003).

Na rast rastline vplivajo poleg temperature še drugi dejavniki, kot so razpoložljivost

nutrientov v vodnem stolpcu (Okali in Hall, 1974 citiran v Dewald and Lounibos, 1990),

slanost vode (Haller in sod., 1974 citiran v Dewald in Lounibos, 1990), pH vrednost

(Chadwick in Obeid, 1966 citiran v Dewald in Lounibos, 1990), klimatske razmere (Hall in

Okali, 1974 citiran v Dewald in Lounibos, 1990), virusni patogeni (Pettet in Pettet, 1970

citiran v Dewald in Lounibos, 1990).

Rastlina ima nizko toleranco za slanost. Poleg velike slanosti na nižanje populacije vpliva tudi

nizka količina nutrientov. Kadar je v vodi prisotnih več nutrientov, je boljša proizvodnja

semen, rast je hitrejša, kar povzroči gnečo rastlin na določenem območju. Gneča izzove

cvetenje (Hollander in sod., 1999).

1.2.4 Razširjenost v Sloveniji

Vodna solata se je pojavila tudi v Sloveniji. Pri Čatežu v Topli strugi in Coli (Slika 4)

poročajo o prvi uspešni prezimitvi rastline v centralni Evropi (Šajna in sod., 2007).



7

Slika 4: Razrast vodne solate (Pistia stratiotes L.) v termalni vodi pri Čatežu v mesecu

juniju 2012.

Glede na raziskavo je bilo ugotovljeno,da je največja biomasa rastlin v obdobju od marca do

avgusta. Velikost rozete narašča z naraščanjem velikosti listne površine in število listov,

medtem, ko je večje število stolonov nastalo ob koncu vegetacijske sezone, ko ni bilo opaziti

cvetenja, ampak le proizvodnjo semen. Največ cvetov je bilo opaziti v mesecu avgustu (Šajna

in sod., 2007).

Majhne rozete in tiste, ki so se formirale na novo iz stolonov v decembru so, zmožne preživeti

zimo (Šajna in sod., 2007). Vzrok za to je ploščatost rozete, ki je obrnjena proti toplemu

površju vode (Šajna in sod., 2007). Pozimi torej vpliva na velikost rozet in število listov le

temperatura vode, kar je dokaz več, da je temperatura vode najpomembnejši dejavnik za

preživetje.

Vodna solata je dober bioindikator za onesnaževanje. Njo in njej podobne makrofite lahko

uporabimo kot naravne »čistilne naprave«, saj so sposobni iz vode odstranjevati nutriente

(Tripathi in sod., 1991), težke kovine, kot je arzen (Aksorn in Visoottiviseth, 2004) in celo

antibiotike iz odpadnih voda pri krmljenju živali (Linden, 2002).

Makrofiti so sposobni odstranjevati nitrate iz vode od 40% do 96,2%, fosfate pa od 36,3% do

70,2% (Tripathi in sod., 1991).



8

1.2.5 Problematika

Zaradi svojega hitrega širjenja predstavlja vedno večji problem. Rastline v Topli strugi in Coli

so prekrile velik del površja vode. Preprečile so dostop svetlobe, kar je povzročilo

primanjkovanje kisika za vodno rastlinje. To rastlinje je začenjalo gniti in mikroorganizmi za

svoje gnitje porabljajo še več kisika. Količina kisika se je zmanjšala do te mere, da so začele

poginjati tudi ribe in drugi vodni organizmi (Slatner, 2003). Koreninski sistem vodne solate

pospešuje nastanek mulja, ki spremeni bentoški substrat in onemogoča gnezdenje rib

(McCann in sod., 2003), kot tudi spremembo habitata za mnoge nevretenčarje (Ramey, 2004).

Rešitev za njeno odstranitev je več. Ko njena razširjenost še ni dosegla takšne razsežnosti, kot

danes, so jo odstranjevali ročno. Nalagali so jo na obrežje, njeni ostanki so služili kot humus.

Danes je odstranitev v celoti nemogoča, zaradi velikih količin in nedostopnosti terena

(Slatner, 2003).

Poleg ročne ali strojne odstranitve, uvoza njenih škodljivcev bi lahko za odstranitev uporabili

različna škropiva oziroma herbicide. Posledica le teh bi bila uničenje vseh rastlin ob vodi.

Vprašanje, ki se pri tem pojavlja pa je, kako bi ta škropiva delovala na druge živali v tem

okolju in na človeka (Howard in Harley, 1998).

Edina metoda, ki ponuja finančno ugodno zaviranje rasti in, ki je prijazna okolju je biološka

kontrola (Haler, 2005). Lahko bi uvozili njene škodljivce. Najpogosteje uporabljeni vrsti sta

rilčkar Neohydronomus affinis in molj Nemangana pectinicornis (Howard in Harley, 1998).

Problem, ki se lahko pojavi pri tem je ta, da bi ti žuželki lahko izbrali kakšno drugo hrano in

ne vodne solate. Tako bi vplivali na sožitje z drugimi živimi bitji v tem območju.



9

2 METODE

2.1 Anatomske študije

2.1.1 Opis nahajališča

Pistia stratiotes L., tropska vodna solata se je v Sloveniji pojavila ob reki Savi, natančneje v

Topli strugi in Coli med Čatežkimi toplicami in Prilipami. Topla struga izvira iz časov, ko so

ljudje izkoriščali topli vrelec in so tam tudi lahko pozimi prali perilo. Dandanes so tam nastale

Čatežke toplice in izkoriščajo ta vir tople vode. Cola je mrtvica - mrtvi rokav reke Save in je

nadaljevanje Tople struge. Povezani sta prek plitvega močvirja, ki omogoča selitev

rastlinskih, vodnih, ter tudi obvodnih živalskih vrst (Slatner, 2003).

Opisano območje, kjer se pojavlja vodna solata močno odstopa od običajne razširjenosti vrste,

saj pripada zmernemu klimatskemu pasu.

Po podatkih iz najbližje glavne meteorološke postaje Bizeljsko je bila povprečna letna

temperatura v tem območju, leta 2011, 11,2 C, maksimalna ekstremna temperatura v istem

letu je bila + 37 C in najnižja -10 C. Povprečna letna količina padavin v letu 2011 je bila

663,2 mm in povprečna debelina snežne odeje 64cm (vir: ARSO).

Leta 2003 se je vodna solata razrasla skoraj po celotni Topli strugi in Coli, kar pomeni, da je

prekrila skoraj 25 ha površine (Zabrič, 2003).

Po podatkih Ribiškega katastra (Zavod za ribištvo Slovenije) Toplo strugo poseljujejo ribe,

kot so: rdečeoka, rdečeperka, pohra, zelenika, babuška, krap in som. Po besedah gospodarja

RD Brežice naj bi tukaj živela tudi sončni ostriž in ščuka.

V mrtvici Cola pa živijo: rdečeoka, klen, rdečeperka, beli amur, linj, zelenika, ploščič,

babuška, krap, som, ščuka, navadni ostriž in smuč.

V Topli strugi so leta 2003, ko se je Pistia stratiotes razrasla skoraj po celem območju so

opravili nekatere meritve. Ugotovili so, da se temperatura vode, vsebnost kisika, električna

prevodnost vode in vrednost pH postopno zmanjšujejo po toku navzdol (Preglednica 1).



10

Preglednica 1: Vrednosti spremenljivk okolja od iztoka Tople struge po toku navzdol.

(vir: Ribič 1-2/2003).

Podatke za raziskavo smo pridobili v mesecu marcu in v juniju.

Po podatkih iz najbližje meteorološke postaje Bizeljsko je bila povprečna temperatura zraka v

mesecu marcu 8,9 C. Maksimalna temperatura zraka v tem mesecu je bila 23,4 C in

minimalna – 4 C. Po podatkih iz najbližje padavinske postaje Podsreda je bila količina

padavin v mesecu marcu 3,6 mm (vir: ARSO).

V mesecu juniju je bila povprečna temperatura zraka 21 C. Maksimalna temperatura zraka v

tem mesecu je bila 36 C, minimalna pa 8,8 C. Po podatkih iz padavinske postaje Podsreda je

bila količina padavin v tem mesecu 133,8 mm (vir: ARSO).

Vzorčno

mesto/spremenljivka

okolja

T(C) O2(mg/L) Električna

prevodnost

(mS/cm)

pH

1. iztok iz

termalnega izvira

37,3 5,3 472 7,8

2. iztok iz

termalnega izvira

33,6 4,9 485 7,6

Pod pokrovom

vodne solate

33,3 5,1 457 6,9

30 m pod začetkom

pokrova vodne

solate

29,8 3,1 453 6,7

1 km pod začetkom

pokrova vodne

solate

29 2,5

> 1 km pod

začetkom pokrova

vodne solate

2,4



11

Vzorce smo jemali iz mokrišča Cola. Izbrali smo 5 različnih prostorskih lokacij (Slika 5).

Vsako novo lokacijo smo določili tam, kjer smo opazili, da so se začele rastline razlikovati

med seboj (predvsem po velikosti). Tako smo določili naslednje lokacije:

Lokacija1: tik ob termah Čatež

Lokacija 2: 250 metrov nižje

Lokacija 3: pred čistilno napravo

Lokacija 4: za čistilno napravo

Lokacija 5: na koncu mokrišča

Slika 5: Prostorske lokacije nabiranja rastlin

2.1.2 Suha teža rastline

Na vsaki lokaciji smo nabrali nekaj rastlin, ki smo jih dali v velike vreče, katere smo

predhodno oštevilčili in jih nato odnesli v laboratorij. Rastline smo izbirali naključno.

V laboratoriju smo izmed vseh rastlin iz posamezne lokacije izbrali tiste, ki so bile najmanj

poškodovane. Previdno smo ločili korenine od listov. Vse vzorce smo nato dali v sušilnik,

kjer smo jih pri 70 C sušili 48 ur. Po preteku tega časa smo stehtali korenine in liste,

posamezne rastline, nabranih iz vseh petih lokacij.

Rastline nabrane v mesecu juniju, so bile zelo velike, zato smo jih sušili dlje časa. 24 ur smo

jih sušili na prostem in 72 ur v sušilniku pri 70 C.



12

2.1.3 Specifična listna površina

Naključno izbrane nepoškodovane rastline iz posamezne lokacije smo vključili v nadaljnje

meritve. Zanimala nas je predvsem odvisnost specifične listne površine (SLA) od temperature

vode. Rastlinam, ki smo jih predhodno očistili smo porezali liste in njihovo površino prerisali

na list papirja. Vsak posamezni list smo nato dali v predhodno označeno kuverto in nato vse

skupaj v sušilnik. Liste smo sušili pri 70 C in sicer 48 ur, liste rastlin nabranih v juniju pa 72

ur pri isti temperaturi. Posušene liste smo nato stehtali.

Površino smo določili tako, da smo na računalnik skeniralo preris posameznega lista. Pri tem

smo zraven skenirali še papir znane površine -1 cm2. S pomočjo prosto dostopne programske

opreme ImageJ smo izmerili površino posameznega lista.

Specifično listno površino smo izračunali po formuli:

SLA = S/t (m2/kg), pri čemer je S enojna listna površina in t suha masa lista.

2.1.4 Abiotski dejavniki

Na vsaki lokaciji smo izmerili temperaturo vode, temperaturo zraka, temperaturo tik nad

listno površino in temperaturo tik nad središčem listne rozete.

2.1.5 Mikroskopski preparati za študij anatomije listov in korenin

Mikroskopske preparate smo naredili samo iz rastlin nabranih v mesecu marcu.

Na terenu smo na vsaki lokaciji naključno izbrali nekaj rastlin, ki smo jih dali v velike vreče

in odnesli v laboratorij. V laboratoriju smo izmed vseh nabranih rastlin izbrali najmanj

poškodovane.

Desetim rastlinam iz vsake lokacije smo z britvico odrezali mlade korenine, pri katerih je bil

koreninski vršiček nepoškodovan in jih dali v fiksativ FAA, da so se ohranile v prvotnem

stanju. Nato smo naredili mokre mikroskopske preparate. Korenine smo opazovali s

svetlobnim mikroskopom povezanim s kamero in računalnikom. V programu NIS Elements

(Nikon Instruments) smo slike obdelali – jim dodali povečavo in s puščico označili premere

centralnega cilindra in primarne skorje.



13

Premere smo nato preprosto izmerili z ravnilom in s pomočjo sklepnega računa določili

posamezne velikosti.

Debelino listov smo izmerili podobno, kot premer centralnega cilindra korenine in primarne

skorje. Vnaprej nabranim rastlinam smo z britvico odrezali nepoškodovane dokaj mlade liste.

Iz vsake lokacije smo izbrali pet rastlin, torej pet različnih listov. Pripravili smo mokre

mikroskopske preparate, ki smo jih opazovali pod istim mikroskopom, kot koreninske

preparate. Slike preparatov sem prav tako obdelala – dodala povečavo in s puščico označila

dele listov za nadaljnje meritve. Zanimala nas je predvsem debelina listov in prisotnost

kristalov kalcijevega oksalata v obliki rafidov ali kopuč. Meritve smo opravili s pomočjo

programske opreme ImageJ. Za kontrolo smo premere in dolžino izmerili še z ravnilom in s

pomočjo sklepnega računa določili posamezne velikosti.

2.1.6 Fluorescenca klorofila in zelena barva listov

Aktualno fluorescenco klorofila, čas potreben za temotno adaptacijo in fluorescenco po

temotni adaptaciji smo določevali na terenu. Na vsaki lokaciji smo naključno izbrali nekaj

rastlin. Izmed vseh, ki smo jih vzeli iz vode, smo izbrali tiste štiri, ki so se nam zdele najmanj

poškodovane. Poskusili smo najti rastline podobne velikosti.

Fluorescenco klorofila smo merili s pomočjo fluorimetra Handy PEA proizvajalca Hansatech

(Slika 6).

Slika 6: Fluorimeter za merjenje fluorescence klorofila.



14

Aktualno fluorescenco klorofila smo izmerili takoj, ko smo vzeli rastlino iz vode. Čas

potreben za temotno adaptacijo smo določili tako, da smo merili fluorescenco klorofila na

vsakem posameznem listu v časovnem razmiku dveh minut. Reža na nastavku fluorimetra je

bila zaprta, tako da je bil dostop svetlobe do merjenega dela lista prekinjen. Meritve so

potekale do prvega padca vrednosti fluorescence, po vrednosti, ki je nakazala vitalnost

rastline (po vrednosti 0,800). Fluorimeter je pokazal vrednosti Fm, kar pomeni maksimalna

fluorescenca temotno adaptiranega lista, vrednost F0, kar pomeni minimalno fluorescenco in

razmerje Fv/Fm,, ki podaja informacijo o obsegu redukcije kinonov.

Zeleno barvo listov smo prav tako merili na terenu vzdolž temperaturnega transekta. Izmerili

smo jo petim rastlinam na vsakem območju. Pri izboru rastlin smo pazili le na to, da so bile

rastline čim manj poškodovane. Merili smo s pomočjo naprave SPAD meter, proizvajalca

Minolta (Slika 7).

Slika 7: Naprava za merjenje zelenega barvila v rastlini

2.2 Metoda statistične analize

Analizo podatkov smo izvedli s pomočjo programa Microsoft Excel. Zanimala nas je

predvsem odvisnost izmerjenih spremenljivk od temperature vode in primerjava marčevskih

in junijskih meritev.



15

2.2.1 Aritmetična vrednost in standardni odklon

Med samo raziskavo smo iz vsakega področja raziskovanja pridobili več kot tri meritve, zato

smo izračunala srednje vrednosti,natančneje aritmetično sredino.

Le – te vrednosti so kasneje predstavljale, vrednosti v grafičnih prikazih.

Aritmetično sredino sem izračunala po naslednjem izračunu:

Standardni odklon je kvadratni koren iz variance. Je natančno opredeljen in odvisen od

posameznega rezultata. Označujemo ga z SD ali .

V normalni porazdelitvi je v razmiku od M - do M + (ki so za odmaknjeni od aritmetične

sredine) okoli dve tretjini vseh vrednosti, ter se samo tretjina rezultatov odklanja od

asimetrične sredine osnovne za več kot . V razmiku od M -2 do M +2 je okoli 95%

rezultatov, zunaj pa le okoli 5 % (Frešer, 2005).

2.2.2 Korelacija in linearna regresija

S pomočjo korelacije smo poskušali ugotoviti ali obstaja kakršnakoli povezava med

različnimi dobljenimi podatki. Predvsem nas je zanimalo na katere pridobljene podatke lahko

vpliva temperatura.

S pomočjo linearne regresije pa smo določili odstopanja od regresijske premice v navpični

smeri. Tako sem pridobila večji nabor podatkov.



16

3 REZULTATI

3.1 Suha masa rastline

Suha masa nadzemnega in podzemnega dela rastlin je bila v mesecu marcu največja na

lokaciji 3, torej tik pred čistilno napravo (Slika 8, Slika 9). Iz tega lahko sklepamo, da so bile

rastline največje prav na tej lokaciji (Slika 10).

Iz zbranih podatkov je razvidno, da so se rastline na vseh lokacijah od marca do junija

sorazmerno povečevale (Preglednica 2), zato je suha teža nadzemnega in podzemnega dela

rastlin v mesecu juniju (Slika 11, Slika 12), prav tako bila največja na lokaciji 3, torej so bile

tik pred čistilno napravo rastline največje (Slika 13).

Glede na temperaturo vode in dobljene rezultate ne moremo dokazati, da spreminjanje

temperature vode na kakršenkoli način vpliva na spreminjanje velikosti in s tem mase rastline.

Preglednica 2: Prikaz suhe mase rastline v mesecu marcu in juniju.

LOKACIJA TEMPERATURA

VODE

MASA

NADZEMNEGA

DELA (g)

MASA

PODZEMNEGA

DELA (g)

MASA

RASTLINE (g)

MAREC JUNIJ MAREC JUNIJ MAREC JUNIJ MAREC JUNIJ

1 (v termah) 31,7 35,1 0,24 0,73 0,24 0,74 0,48 1,47

2 (tik za

termami)

30,6 33 0,23 3,3 0,47 1,68 0,70 4,98

3 (pred

čistilno)

28,8 23,2 0,51 4,45 0,8 7,29 1,31 11,74

4 (za

čistilno)

28,5 28,6 0,19 2,79 0,24 0,76 0,43 3,55

5 (konec) 27,3 25,7 0,27 1,04 0,43 0,35 0,70 1,39



17

Slika 8: Odvisnost mase nadzemnega dela rastline od temperature vode v mesecu

marcu.

Slika 9: Odvisnost mase podzemnega dela rastline od temperature vode v mesecu

marcu.

00,05

0,10,15

0,20,25

0,30,35

0,40,45

0,50,55

0,6

26,7 27,2 27,7 28,2 28,7 29,2 29,7 30,2 30,7 31,2 31,7Teža

nad

zem

ne

ga d

ela

ras

tlin

e (

g)

Temperatura vode (C)

00,05

0,10,15

0,20,25

0,30,35

0,40,45

0,50,55

0,60,65

0,70,75

0,80,85

0,90,95

11,05

1,1

26,7 27,2 27,7 28,2 28,7 29,2 29,7 30,2 30,7 31,2 31,7

Teža

po

dze

mn

ega

de

la r

astl

ine

(g)




18

Slika 10: Odvisnost mase rastline od temperature vode v mesecu marcu.

Slika 11: Odvisnost mase nadzemnega dela od temperature vode v mesecu juniju.

0

0,12

0,24

0,36

0,48

0,6

0,72

0,84

0,96

1,08

1,2

1,32

1,44

1,56

26,7 27,2 27,7 28,2 28,7 29,2 29,7 30,2 30,7 31,2 31,7

Teža

ras

tlin

e (

g)


00,81,62,43,2

44,85,66,47,2

23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

Mas

a n

adze

mn

ega

de

la (

g)

Temperatura (◦C)



19

Slika 12: Odvisnost mase podzemnega dela rastline od temperature vode v mesecu

juniju.

Slika 13: Odvisnost mase rastline od temperature vode v mesecu juniju.

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

Mas

a p

od

zem

ne

ga d

ela

(g)

Temperatura (◦C)

0123456789

101112131415161718192021

23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

Teža

ras

tlin

e (

g)

Temperatura (◦C)



20

3.2 Specifična listna teža

Glede na pridobljene podatke lahko ugotovimo, da je listna masa bila v mesecu marcu

največja pred čistilno napravo in na koncu mrtvice (Slika 15), v mesecu juniju pa za čistilno

napravo (Preglednica 3). Ker so bile v mesecu marcu največje rastline pred čistilno napravo,

lahko sklepamo, da je tudi listna površina največja pred čistilno napravo (Slika 14). To smo

tudi dokazali (Slika 14). Pričakovali smo, da bo glede na masa nadzemnega dela rastline

največja listna površina v mesecu juniju pred čistilno napravo (Slika 17). To trditev lahko

glede na pridobljene trditve ovržemo, kajti v mesecu juniju je bila največja listna površina za

čistilno napravo, kjer je bila temperatura vode okoli 28 C (Slika 18).

Največja vrednost SLA v mesecu marcu je bila za čistilno napravo, medtem, ko je bila v

mesecu juniju na koncu mrtvice (Slika 16, Slika 19).

Preglednica 3: Zbrani podatki listne mase, listne površine in SLA.


VODE

LISTNA MASA

(g)

LISTNA

POVRŠINA (mm)

SLA (m2/kg)

MAREC JUNIJ MAREC JUNIJ MAREC JUNIJ MAREC JUNIJ

1 (v termah) 31,7 35,1 0,04 0,07 779,09 4207,44 21,86 66,54

2 (tik za

termami-

300m nižje)

30,6 33 0,03 0,25 842,32 8671,14 32,85 37,83

3 (pred

čistilno)

28,8 23,2 0,05 0,20 1649,81 11366,12 31,13 58,21

4 (za

čistilno)

28,5 28,6 0,03 0,36 1326,61 17065,12 45,15 50,42

5 (konec) 27,3 25,7 0,05 0,08 1481,93 6844,91 29,80 84,03



21

Slika 14: Odvisnost listne površine od temperature vode v mesecu marcu.

Slika 15: Odvisnost listne mase od temperature vode v mesecu marcu.

500580660740820900980

106011401220130013801460154016201700178018601940

27 27,5 28 28,5 29 29,5 30 30,5 31 31,5 32

LIST

NA

PO

VR

ŠIN

A (

mm

)

TEMPERATURA

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

27 27,5 28 28,5 29 29,5 30 30,5 31 31,5 32

LIST

NA

MA

SA [

g]

TEMPERATURA



22

Slika 16: Odvisnost SLA od temperature vode v mesecu marcu.

Slika 17: Odvisnost listne mase od temperature vode v mesecu juniju.

1517192123252729313335373941434547495153555759

27 27,5 28 28,5 29 29,5 30 30,5 31 31,5 32

SLA

[m

2/k

g]

Temperatura [°C]

00,040,080,120,16

0,20,240,280,320,36

0,40,440,480,520,56

23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

List

na

mas

a (g

)

Temperatura (◦C)



23

Slika 18: Odvisnost listne površine od temperature vode v mescu juniju.

Slika 19: Odvisnost SLA od temperature vode v mesecu juniju.

26004100560071008600

101001160013100146001610017600191002060022100

23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

List

na

po

vrši

na

(mm

2)

Temperatura (◦C)

28333843485358636873788388

23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

SLA

(m

2/k

g)

Temperatura (◦C)



24

3.3 SPAD in čas adaptacije

Iz preglednice 4 je razvidno, da je najvišja SPAD vrednost v mesecu marcu v termah (Slika

20), kjer je bila najvišja temperatura vode, medtem, ko je v mesecu juniju tik za čistilno

napravo (Slika 22). Čas temotne adaptacije v mesecu marcu je najkrajši tik za termami (Slika

21), v mesecu juniju pa za čistilno napravo (Slika 23).

Preglednica 4: Zbrani SPAD podatki in podatki za čas trajanja temotne adaptacije.

Slika 20: Odvisnost vrednosti SPAD od temperature vode v mesecu marcu.

25262728293031323334353637383940414243444546

26,7 27,2 27,7 28,2 28,7 29,2 29,7 30,2 30,7 31,2 31,7 32,2

Spad

Temperatura (°C)


VODE

SPAD ČAS TEMOTNE

ADAPTACIJE

MAREC JUNIJ MAREC JUNIJ MAREC JUNIJ

1 (v termah) 31,7 35,1 40,14 26,8 14 10,5

2 (tik za

termami)

30,6 33 36,7 30,36 7 8

3 (pred

čistilno)

28,8 23,2 30,24 30,8 10 7

4 (za

čistilno)

28,5 28,6 33,54 32,74 8 6,5

5 (konec) 27,3 25,7 36,78 31,64 13 7,5



25

Slika 21: Odvisnost časa temotne adaptacije od temperature vode v mesecu marcu.

Slika 22: Odvisnost vrednosti SPAD od temperature vode v mesecu juniju.

456789

10111213141516171819

26,7 27,2 27,7 28,2 28,7 29,2 29,7 30,2 30,7 31,2 31,7 32,2

Čas

ad

apta

cije

(m

in)

Temperatura vode (°C)

202122232425262728293031323334

23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

Spad




26

Slika 23: Odvisnost časa temotne adaptacije od temperature vode v mesecu juniju.

3.4 Anatomske študije

Anatomske študije listov in korenin smo opravili v mesecu marcu. Zanimala sta nas predvsem

debelina listov (Slika 25) in korenin (Slika 27), rastlin nabranih na različnih območjih.

Iz dobljenih rezultato lahko rečemo, da imajo rastline, ki rastejo na območju z najnižjo

temperaturo vode najdebelejše liste, rastline, ki pa uspevajo na območju z najvišjo

temperaturo vode pa imajo liste z najmanjšo debelino (Preglednica 5).

Preglednica 5: Debelina lista, glede na temperaturo vode.

3,5

4,5

5,5

6,5

7,5

8,5

9,5

10,5

11,5

12,5

13,5

14,5

23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

Čas

ad

apta

cije

(m

in)



VODE (C)

DEBELINA LISTA

(µm)

1 31,7 287,6924

2 30,6 314,6156

3 28,8 421,5384

4 28,5 421,5386

5 27,3 456,1538



27

Slika 24: Odvisnost debeline lista od temperature vode.

Glede na zbrane podatke, lahko torej ugotovimo, da se z višanjem temperature zmanjšuje

debelina listov (Slika 24).

Slika 25: Mikroskopski preparat prečnega prereza lista.

Med samim raziskovanjem, smo ugotovili, da lahko pri vrsti Pistia stratiotes najdemo listne

reže na spodnjem epidermu (Slika 26), čeprav pri rastlinah, katerih listi plavajo na vodi

večinoma najdemo listne reže na zgornjem epidermu. Kljub temu, da so pri vodni solati na

spodnjem epidermu, jih ne doseže voda, ker iz epiderma izraščajo številni trihomi.

240260280300320340360380400420440460480500

26,7 27,2 27,7 28,2 28,7 29,2 29,7 30,2 30,7 31,2 31,7 32,2

De

be

lina

lista

(

m)




28

Slika 26: Listna reža.

Poleg prečnih prerezov listov, smo pripravili tudi mikroskopske preparate prečnih prerezov

korenin (Slika 27).

Preglednica 6: Meritve korenin iz različnih temperaturnih območij.

Tako kot narašča debelina lista z naraščanjem temperature vode, se veča tudi premer korenine

(Slika 27), ki je pogojen z večanjem premera primarne skorje (Slika 29) in centralnega

cilindra korenine (Slika 30; Preglednica 6).


VODE (C)

PRIMARNA

SKORJA

(µm)

CENTRALNI

CILINDER (µm)

PREMER

KORENINE

(µm)

1 31,7 263,8462 174,9999 438,8461

2 30,6 200,3845 122,1155 322,5

3 28,8 210,3566 134,2308 344,5874

4 28,5 260,1923 155,3385 415,5314

5 27,3 325,3547 156,1538 481,8085



29

Slika 27: Prečni prerez korenine.

V koreninah je bilo opaziti mnogo kristalov kalcijevega oksalata, v obliki rafidov (Slika 28).

Kristalov v obliki kopuč ni bilo opaziti. Številčnost kristalov kalcijevega oksalata je odvisna

od razpoložljivosti kalcija (Volk in sod., 2001).

Slika 28: Rafidi v korenini.



30

Slika 29: Odvisnost debeline primarne skorje od temperature vode.

Slika 30: Odvisnost debeline centralnega cilindra od temperature vode.

140150160170180190200210220230240250260270280290300310320330340350360370380

26,7 27,2 27,7 28,2 28,7 29,2 29,7 30,2 30,7 31,2 31,7 32,2

Co

rte

x (

m)


80859095

100105110115120125130135140145150155160165170175180185190195200205210215

26,7 27,2 27,7 28,2 28,7 29,2 29,7 30,2 30,7 31,2 31,7 32,2

Vas

kula

rni c

ilin

de

r (

m)




31

Slika 31: Odvisnost premera korenine od temperature vode.

240255270285300315330345360375390405420435450465480495510525540555570585

26,7 27,2 27,7 28,2 28,7 29,2 29,7 30,2 30,7 31,2 31,7 32,2

Pre

me

r ko

ren

ine

(

m)




32

4 DISKUSIJA

Vodna solata (Pistia stratiotes L.) je prostoplavajoč sladkovodni makrofit, ki spada v družino

Araceae. Razširjena je v tropskih in subtropskih regijah, jezerih, rekah, ribnikih (Ramey,

2004) in v mnogih državah Afrike (Gana, Nigerija) in v ZDA (Florida).

Izhajala naj bi iz Južne Amerike (Cordo in sod., 1981 citiran v Labrada in sod., 2001).

Nekateri zatrjujejo, da izvira iz Afrike, kjer je poznana kot »zelje Nila« (Haler 2005). V

Evropi naj bi se pojavila, kot akvarijska, okrasna rastlina.

Kdaj in na kakšen način se je pojavila v Sloveniji ni znano. Pri nas jo lahko najdemo v Topli

strugi pri termah Čatež, kjer se je razrasla že na skoraj 25ha.

Glede na to, da je temperatura vode skoraj glavni faktor, ki vpliva na razrast te rastline je bil

naš glavni cilj ugotoviti, kako temperatura vode vpliva na razširjenost, velikost in optimalno

fiziološko delovanje rastline.

Postavili smo naslednje hipoteze:

H1: Pistia stratiotes L. bo največja in najbolj razširjena na lokaciji z najvišjo temperaturo

vode.

H2: S povečanjem temperature vode bodo rastline imele večjo SLA, debelejše liste in večje

premere korenin.

H3: Čas temotne adaptacije bo najkrajši na lokaciji z najvišjo temperaturo vode in tam bodo

rastline imele večji kvantni izkoristek.

H4: Rastline na mestih z višjo temperaturo imajo večje vrednosti SPAD.

Optimalno temperaturno območje za rast je med 22 in 30 C, medtem, ko je 35 C že

maksimalna vrednost, v kateri lahko vodna solata še uspeva (Zabrič, 2003).

Glede na meritve, ki smo jih opravili, lahko potrdimo dejstvo, da raziskane rastline najbolje

uspevajo v omenjenem temperaturnem območju. Zanimivo je bilo dejstvo, da so rastline v

mesecu juniju uspevale še pri 35,1 C in da glede na naše meritve niso bile najmanjše. Iz

grafa 3 in iz grafa 6 je razvidno, da ne moremo govoriti o linerani odvisnosti

mase rastline glede na temperaturo vode. Predvidevali smo, da bodo največje rastline tam,

kjer je najvišja temperatura vode in najmanjše rastline tam, kjer je najnižja temperatura vode.



33

To hipotezo lahko ovržemo, kajti največje rastline so bile v mesecu marcu v vodi, kjer je bilo

28,8 C, najmanjše pa v vodi s temperaturo 28,5 C. V mesecu juniju pa so bile največje

rastline v vodi s temperaturo 23,2 C in najmanjše v vodi, kjer je bila temperatura 25,7 C. V

obeh mesecih pa so bile največje rastline na lokaciji 3 – torej pred čistilno napravo, najmanjše

pa na lokaciji 4 v mesecu marcu oziroma lokaciji 5 v mesecu juniju. Glede na ta dejstva,

lahko rečemo, da temperatura vode ni glavni faktor, ki vpliva na razširjenost in velikost vodne

solate (Pistia stratiotes L.). Iz naših podatkov bi lahko rekli, da sta pojavljanje in razrast bolj

odvisna od prostorske lokacije. V obeh primerih so bile največje rastline ravno pred čistilno

napravo, rastline, ki so uspevale v vodi z največjo temperaturo pa niso bile najmanjše. Iz tega

bi lahko sklepali, da je pomemben faktor v Topli strugi čistilna naprava. Temperatura za

čistilno napravo pade zaradi dotoka čiste vode. Izvzeta je temperatura vode pred čistilno

napravo v mesecu juniju. Bila je najnižja. Vzrok bi lahko iskali v tem, da je bila celotna

površina vode prekrita z debelo plastjo vodne solate. Sonce, ki dodatno segreva Toplo strugo

ni prodrlo skozi to plast, kakor je lahko na ostalih lokacijah, kjer razrast ni bila v takšnem

obsegu. Rast vodne solate je pogojena z razpoložljivostjo nutrientov (Hall in Okali, 1974

citirana v Dewald in Lounibos 1990) in kopičenje gostega pokrova je tesno povezano s

koncentracijo nutrientov v vodi in v sedimentu (Bini in sod., 1999; Thomaz in sod., 1999;

Sridhar in Sarma, 1985).

Omeniti je potrebno dejstvo, da bi lahko podali splošno oceno razširjenosti in o velikosti

vodne solate v obeh mesecih in sicer bi lahko bilo enako, glede na prostorsko lokacijo.

Največje rastline bi bile pred čistilno napravo in najmanjše na koncu Tople struge, kjer je

teren že težje dostopen. Tega dejstva ne moremo dokončno potrditi, saj so bile v mesecu

marcu najmanjše rastline takoj za čistilno napravo. Vzroka za to sta lahko dva. Prvi je ta, da

so bile takrat na tej lokacije rastline napade s strani uši, drugi pa je količina nutrientov v vodi.

Glede na to da je rast in razširjenost vodne solate torej pogojena z razpoložljivostjo

nutrientov, ter glede na delovanje prisotne čistilne naprave so bila naša pričakovanja o

velikosti in razširjenosti pravilna. Na začetku mrtvice je rastlin manj, ker je temperatura vode

previsoka. Navzdol po strugi temperatura vode pada in postaja optimalna, količina nutrientov

se zvišuje, zato so na tem območju (območje pred čistilno napravo) rastline največje in

najgostejše. Nameščena čistilna naprava iz vode odstranjuje nutriente, zato so rastline za njo

manjše in manj razširjene. Nižje po strugi količina nutrientov zopet naraste, vendar s

optimalnost temperature vode zmanjša, zato so tudi tukaj rastline manjše in manj razširjene.



34

Vrste, ki rastejo v okolju, bogatem s hranili imajo v povprečju večjo vrednost SLA kot tiste,

ki rastejo v okolju, kjer primanjkuje hranil. Nizka vrednost SLA nakazuje, da rastlina veliko

vlaga v obrambo listov in njihovo daljšo življenjsko dobo (Hodgson s sod; 1999; Cornellisen

s sod; 2003).

SLA je vrednost, ki jo izračunamo, kot količnik med površino lista in suho težo lista.

Iz preglednice 3 je razvidno, da so največjo vrednost SLA v mesecu marcu imele rastline za

čistilno napravo, kjer je bila temperatura vode 28,5 C in v mesecu juniju na koncu mrtvice,

kjer je bila temperatura vode 25,7 C.

Hipotezo, ki smo jo postavili, da se z večanjem temperature vode, veča tudi vrednost SLA

lahko ovržemo, kajti iz slike 16 in slike 19 je razvidno, da temperatura vode in vrednost SLA

nista med seboj linearno povezani.

Listna površina v mesecu marcu je padala z naraščanjem temperature vode, če izvzamemo

podatke, ki smo jih izmerili pred čistilno napravo. Listi rastlin pred čistilno napravo, tako v

mesecu marcu, ko je bila temperatura vode 28,8 C in v mesecu juniju, ko je bila temperatura

vode 23,2 C so bili največji. V obeh mesecih je bil tukaj kot listov glede na rozeto najmanjši,

torej so listi rastli tukaj bolj navpično in na krajših poganjkih, kot pri rastlinah na drugih

lokacijah. Dewald in Lounibos (1990), ki sta merila kot listov glede na rozeto, sta opazila

različno zgradbo rozete, pri čemer so se mlajši listi pojavljali navpično, kot med listom in

vodoravno lego pa se je s starostjo lista zmanjševal. Glede na to ugotovitev, lahko rečemo, da

so bile torej rastline pred čistilno napravo v obeh mesecih najmlajše.

Poleg vrednosti SLA smo merili tudi čas temotne adaptacije. Čas temotne adaptacije smo

določili s pomočjo merjenja fluorescence klorofila.

Fluorescenca klorofila nam omogoča, da za rastlino določimo njene optimalne pogoje za

fotosintezo, ter tako spremljamo katere stresne pogoje in v kakšni meri jih rastlina tolerira.

Meritve fluorescence klorofila nam pomagajo pri zgodnjem odkrivanju ali so rastline

izpostavljene stresnim dejavnikom. Če zdrav list, ki je bil nekaj časa v temi nenadoma

osvetlimo, ta odda fluorescenco, ki se s časom spreminja.



35

Ločimo začetno fluorescenco zatemnjenega list (F0) in maksimalno fluorescenco, ko so

zasičeni vsi fotosistemski reakcijski centri (Fm). Razlika med tema dvema vrednostma je

variabilna fluorescenca (Fv). Količnik Fv/Fm pa je merilo splošne učinkovitosti rastline, ki nam

pove, kako dobro rastlina izkorišča svetlobo (Slika 32).

(povzeto po http://nic.fnm.uni-mb.si/opis.aspx?id1=3).

Slika 32: Prikaz časovne odvisnosti fluorescence. Označeni sta začetna F0 in

maksimalna fluorescenca Fm. (vir: http://nic.fnm.uni-mb.si/opis.aspx?id1=3).

Optimalna vrednost Fv/Fm je okoli 0,800. Čas adaptacije smo določili tako, da smo izmerili ta

količnik vsaki 2 minuti, dokler ni prišlo do prvega padca vrednosti.

Pričakovali smo, da bo čas temotne adaptacije najkrajši na lokaciji z najvišjo temperaturo

vode, vendar lahko glede na meritve rečemo ravno obratno. Čas temotne adaptacije je bil v

obeh mesecih najdaljši na lokaciji, kjer je bila temperatura vode najvišja. Tam so torej rastline

porabile največ časa, da so si opomogle.

V mesecu marcu, so si rastline najhitreje opomogle na lokaciji številka 2, kjer je bila

temperatura vode 30,6 C, v mesecu juniju pa za čistilno napravo, kjer je bila temperatura

vode 28,6 C.

Vrednost SPAD naj bi po naših domnevah naraščala z naraščanjem temperature vode. Iz slike

20 lahko vidimo, da je v mesecu marcu bila vrednost SPAD res najvišja na lokaciji z najvišjo

temperaturo vode, medtem, ko lahko iz slike 22 razberemo, da je bila vrednost SPAD pri

najvišji temperaturi najnižja.

http://nic.fnm.uni-mb.si/opis.aspx?id1=3




36

Glede na vse podatke, ki smo jih pridobili na terenu lahko povzamemo, da je temperatura

vode pomemben dejavnik, vendar za uspevanje, razrast in velikost rastlin so poleg

temperature pomembni tudi drugi dejavniki, med drugim tudi nutrienti v vodi, ki jih

odstranjuje čistilna naprava.

Iz anatomskih študij, ki smo jih opravili v laboratoriju smo ugotovili, da je bila debelina listov

največja tam, kjer je bila temperatura vode najmanjša (27,3 C) , torej na lokaciji 5 in je

najmanjša na lokaciji 1, kjer je bila temperatura vode najvišja 31,7 C.

Največji premer so imele korenine na lokaciji 5, torej na lokaciji, kjer je bila temperatura vode

najnižja. Premer korenin pa ni bil v povezavi z količino oziroma velikostjo korenin, kajti

najdaljše korenine so imele rastline pred čistilno napravo, kjer je bila temperatura vode

28,8 C, premer korenin pa je bil med najmanjšim.



37

5 POVZETEK

Diplomsko delo obsega raziskavo s katero smo poskušali ugotoviti kako temperatura vode

vpliva na razširjenost,velikost in optimalno fiziološko delovanje vodne solate (Pistia

stratiotes L.). Raziskava je potekala ob termalni vodi pri Čatežu in v laboratoriju na oddelku

za biologijo na Fakulteti za naravoslovje in matematiko. Proučevali smo vodno solato (Pistia

stratiotes).

Na terenu smo popisovali pojavljanje vodne solate vzdolž temperaturnega gradienta. Proučili

smo ali se rastline v različnih temperaturnih razmerah med seboj razlikujejo v anatomski

zgradbi korenin in listov in učinkovitost fotosinteze pri različnih temperaturah okolja. Meritve

smo izvajali v mesecu marcu in v mesecu juniju. Za merjenje fluorescence smo uporabili

napravo Handy PEA (Hansatech, Norfolk, Anglija), za določitev vrednosti SPAD pa smo

uporabili SPAD – 502 (Konica Minolta, Osaka, Japonska).

Na terenu smo določili 5 prostorskih lokacij, iz katerih smo nekaj svežih rastlin prenesli v

laboratorij. V laboratoriju smo pripravili sveže mokre preparate. Iz vsake lokacije smo izbrali

10 listov 10 različnih rastlin in 5 korenin petih različnih rastlin in naredili prečne prereze, ki

smo jih kasneje proučevali.

Z raziskavo smo potrdili dejstvo, da P. stratiotes najbolje uspeva v temperaturnem območju

med 22 in 30 C. Glede na pridobljene rezultate, lahko rečemo, da je temperatura vode, v

kateri rastlina uspeva pomemben faktor, vendar tako fiziološke kot morfološke značilnosti

niso odvisne samo od temperature.

V našem primeru je pomemben faktor tudi nameščena čistilna naprava. Vodna solata uspeva

najbolje v vodi z optimalno temperaturo in z zadostno količino nutrientov. Na začetku mrtvice

je temperatura vode previsoka, zato so tukaj rastline najmanjše. Po strugi navzdol postaja

temperature vode vedno bolj optimalna, prav tako količina nutrientov v vodi. Zato so rastline

največje in najbolj razširjene na tem območju (območje pred čistilno napravo). Princip

delovanja čistilne naprave temelji na tem, da iz vode odstranjuje nutriente, zato se razširjenost

in velikost vodne solate takoj za čistilno napravo zmanjša.

Glede morfoloških ko smo ugotovili, da se z naraščanjem temperature vode, veča debelina

listov, medtem, ko za premer korenin ne moremo postaviti splošne trditve.



38

Masa listov v mesecu marcu je bila največja na lokaciji 3, prav tako je bila na isti lokaciji

masa listov največja tudi v mesecu juniju.

Poleg mase nadzemnega dela rastline je bila na lokaciji 3 v obeh mesecih največja tudi masa

podzemnega dela rastline in s tem posledično tudi masa celotne rastline.

Temperaturna razlika med obema mesecema je bila v povprečju 5,6 C, zato ne moremo z

gotovostjo trditi, da je teža listov odvisna od temperature vode, temveč lahko prej rečemo, da

je pogojena s prostorsko lokacijo.

Glede na ugotovitve o masi nadzemnega dela rastline je bilo pričakovati, da bo v obeh

mesecih na isti lokaciji tudi največja listna površina, kar smo z meritvami tudi dokazali.

Vrednost SLA je bila v mesecu marcu najvišja na lokaciji 4, kjer je bila temperatura vode

28,5 C, v mesecu juniju pa na koncu mrtvice, kjer je bila temperatura vode 25,7 C.

Čas temotne adaptacije je bil v obeh mesecih najdaljši na začetku Tople struge, torej na

lokaciji 1 v samih termah. Na tej prostorski lokaciji je bila temperatura vode najvišja in je v

obeh primerih presegala vrednost temperature vode, v kateri vodna solata še optimalno

uspeva.

V mesecu marcu je bila vrednost zelenega barvila v listih najvišja pri tistih rastlinah, ki so

uspevale na lokaciji 1. Tam je bila temperatura vode 31,7 C. V mesecu juniju pa je bila

količina zelenega barvila pri rastlinah na isti lokaciji najnižja. To lahko pripišemo dejstvu, da

se je temperatura vode dvignila na 35,1C. V takšnih pogojih vodna solata vse težje uspeva,

zato so bili listi pričakovano namesto zeleno, rumeno obarvani.

SLA je bila v mesecu marcu najvišja na lokaciji 4, kjer je bila temperatura vode 28,5 C, v

mesecu juniju pa na lokaciji 5, kjer je bila temperatura vode 25,7 C.



39

6 ZAHVALA

Za vso strokovno pomoč, nasvete, motivacijo in spodbudo med nastajanjem diplomskega dela

se iskreno zahvaljujem svoji mentorici doc.dr. Nini Šajna.

Zahvala gre tudi mojim staršem in sestri, ki so mi stali ob strani čez celotni študij, me

podpirali, motivirali, da sem dosegla želeni cilj.

Prav tako bi se zahvalila vsem, ki so mi na kakršen koli način pomagali pri raziskovalnem

delu in pri dokončanju študija, vendar jih tukaj nisem poimensko navedla.

Hvala!



40

7 REFERENCE, LITERATURA, VIRI

1. Akapo, A. A.-R., Omidiji, S.O., Otitoloju A.A. (2011). Morphological and anatomical

effects of crude oil on Pistia stratiotes L. Springer Science + Buisiness Media, LLC

2011.

2. Bornette, G., Puijalon, S. (2010). Response of aquatic plants to abiotic factors: a

review. Aquat. Sci.

3. Cachita-Cosma, D., Beles, D., Craciun C., Barbu-Tudoran, L. (2008). Comparative

anatomical and ultrastructural investigations on normal and vitroplantlets leaves from

Pistia stratiotes L. EMC (2008), Vol.3:Life Science,pp. 111-112.

4. Cornellisen, J. H. C. s sod. (2003). A handbook of protocols for standardised and easy

measurement of plant functional traits worldwide. Australian Journal of Botany, 51:

335 – 380.

5. Dewald, L.B., Lounibos L.P., (1990). Seasonal Growth of Pistia stratiotes L. in South

Florida. Aquatic Botany, 36 (1990), 263-275.

6. Farage Cancian, L., Monteiro Camargo, A. F., Gonzaga Silva, G. H., (2008).

Crescimento de Pistia stratiotes em diferentes condições de temperatura e

fotoperiodo. Acta bot. bras. 23(2) (2009), 552-557.

7. Hodgson, J. G. s sod. (1999). Allocating C-S-R plant functional types: a soft approach

to a hard problem. Oikos, 85: 282 – 294.

8. Hollander, N.G.den, Schenk, I.W., Diouf, S., Kropff, M.J., Pieterse, A.H., (1999).

Survival strategy of Pistia stratiotes L. in the Djoudj National park in Senegal.

Hydrobiologia, 415, 21-27.



41

9. Howard, G.W., Harley, K.L.S., (1998). How do floating aquatic weeds affect wetland

conservation and development? How can these effects be minimised? Wetland

Ecology and Management, 5, 215-225.

10. Mauseth, J. D., (1996). Botany, 2nd edition. An introduction to plant biology.

Saunders College Publishing.

11. Mufarrege, M.M., Hadad, H.R., Maine, M.A., (2009). Response of Pistia stratiotes to

Heavy Metals (Cr, Ni and Zn) and Phosphorous. Arch Environ Contam Toxicol

(2010), 58: 53-61.

12. Raven, P. H., Evert, R. F., Eichorn, S. E., (2005). Biology of plants – 7th ed.: W. H.

Freeman and Company Publishers.

13. Seljak, J. (1998). Statistične metode. Ljubljana: Visoka upravna šola.

14. Sharma, G.P., Singh, J.S., Raghubanshi, A.S., (2005). Plant invasions: Emerging

trends and future implications. Current science,vol.88.no.5., 726-732.

15. Šajna, N., Haler, M., Škornik, S., Kaligarič, M., (2007). Survival and expansion of

Pistia stratiotes L. in a thermal stream in Slovenia. Aquatic Botany, 87 (2007), 75-79.

16. Šumer, S., Kovač, V., Povž, M., Slatner, M., (2005). External morphology of a

Slovenian population of pumpkinseed Lepomis gibbosus (L.) from a habitat with

extreme thermal conditions. J. Appl. Ichthyol. 21 (2005), 306-311.

17. Volk, G.M., Lynch-Holm, V.J., Kostman, T.A., Goss, L.J., Franceschi V.R., (2001).

The Role of Druse and Raphide Calcium Oxalate Crystals in Tissue Calcium

Regulation in Pistia stratiotes Leaves. Plant biol. 4(2002), 34-45.

18. Zabric, D. (2003). Vodna solata - tropska rastlina v Topli strugi in Coli. Ribič, 1-

2/2003, 6-8.



42

19. Bornette, G., Puijalon, S., (2010). Response of aquatic plants to abiotic factors: a

review. Pridobljeno 5. 6. 2012, iz http://umr5023.univ-lyon1.fr/.

20. Dray, F. A., Center, T. D. (2002). Biological Control of Invasive Plants in the Eastern

United States. United States Department of Agriculture Forest Service. Forest Health

Technology Enterprise Team. Morgantown, West Virginia. FHTET-2002-04. August

2002. 413 p.

Pridobljeno 1. 6. 2012, iz http://wiki.bugwood.org/Archive:BCIPEUS/Waterlettuce.

21. Langeland, K.A., Cherry, H.M., et al., (2008). Identification and Biology of Nonnative

Plants in Florida’s Natural Areas – Second Edition, by University of Florida-

IFASPubSP257. Pridobljeno 6.6.2012, iz

http://plants.ifas.ufl.edu/misc/pdfs/SP257/Pistia_stratiotes(SP257-020).pdf

22. Pauly, G., Danoux, L., (2003). Preparations that contain an extract of the plant Pistia

stratiotes. Pridobljeno 15.5.2012, iz

http://www.google.com/patents?id=ByuGAAAAEBAJ&printsec=abstract&zoom=4#v=o

nepage&q&f=false.

23. http://nic.fnm.uni-mb.si/opis.aspx?id1=3 (pridobljeno 1.8.2012).

http://umr5023.univ-lyon1.fr/

http://wiki.bugwood.org/Archive:BCIPEUS/Waterlettuce

http://plants.ifas.ufl.edu/misc/pdfs/SP257/Pistia_stratiotes(SP257-020).pdf

http://www.google.com/patents?id=ByuGAAAAEBAJ&printsec=abstract&zoom=4#v=onepage&q&f=false

http://www.google.com/patents?id=ByuGAAAAEBAJ&printsec=abstract&zoom=4#v=onepage&q&f=false


Documents

DIPLOMSKO DELO - core.ac.uk · Anatomija in fiziologija tropske vodne solate (Pistia stratiotes L.) v termalni vodi pri Čatežu pri mentorici doc. dr. NINI ŠAJNA avtorsko delo