Visible Tobacco Leaf Injury Indices as Indicators of Cumulative Tropospheric Ozone Effect

Tropospheric ozone is one of the most reactive air pollutants, which causes visible injuries, as well as biomass and yield losses. The negative effect of ozone is cumulative during the growing season; hence crops are the most sensitive plants. Visible symptoms and biomass losses can cause economic losses. Tobacco plants have been recognized as one of the best bioindicators, but data on the cumulative effect of ozone on this species are limited. Results of an experiment with ozone-sensitive tobacco plants grown on sites varying in ozone concentration are presented in this paper. Two indices were used for data presentation of visible leaf injury degree. Higher solar radiation was the main cause of higher ozone concentration at the rural site. Higher tropospheric ozone concentrations were noted in 2010 in comparison to 2011, which was reflected in visible leaf injury. Canonical variate analysis did not reveal highly significant differences between sites, however, differences were observed in certain investigation periods. Moreover, higher leaf injury was noted at the rural site at the end of the experiment in both experimental years. This indicates the cumulative effect of ozone during the growing season. However, higher injury variability was noted at the urban site, even though lower ozone concentrations were noted there. Lower variability of injury at the rural site might suggest lack of influence of particulate matter and occurrence of higher injury even though lower ozone concentrations occurred. Better detection of ozone injury was shown by the first index based on three mean values.

Ozon troposferyczny jest jednym z najbardziej reaktywnych zanieczyszczeń powietrza, przyczyniającym się do powstawania widocznych uszkodzeń, jak i zmniejszenia przyrostu biomasy i plonowania roślin. Ozon nie kumuluję się w powietrz, ale jego negatywne oddziaływanie może się zwiększać wraz ze zwiększaniem czasu ekspozycji, stąd rośliny uprawne są najbardziej wrażliwe. Widoczne uszkodzenia roślin, jak i strata biomasy powodowane przez ozon mogą przyczynić się do strat ekonomicznych. Tytoń szlachetny uznany jest za jeden z lepszych bioindykatorów ozonu, jednakże mało poznana jest odpowiedź tego gatunku na wpływ ozonu przez dłuższy okres czasu. Dotychczas prowadzone badania opierały się na krótkotrwałej ekspozycji i jednorazowego pomiaru po zakończeniu doświadczenia. W pracy przedstawiono wyniki badań ekspozycji tytoniu (odmiana wrażliwa na ozon Bel W3) na dwóch stanowiskach (miejskim i leśnym) różniących się stężeniem tego zanieczyszczenia powietrza. Do prezentacji wyników posłużono się dwoma indeksami widocznych uszkodzeń liści. Na stanowisku leśnym zanotowano wyższe stężenia ozonu oraz sprzyjające warunki do jego tworzenia (większe promieniowanie słoneczne). W 2010 roku stwierdzono również wyższy poziom badanego zanieczyszczenia niż w 2011 roku, co ma odzwierciedlenie w uzyskanych wynikach badań biomonitoringowych. Analiza zmiennych kanonicznych nie wykazała różnic pomiędzy stanowiskami w reakcji na ozon, jednakże wyniki stopni uszkodzenia liści w poszczególnych terminach badawczych wykazały, że pod koniec eksperymentu występowały większe uszkodzenia na stanowisku leśnym. Wskazuje to na kumulatywny wpływ ozonu w cza- sie sezonu wegetacyjnego. Większe zróżnicowanie zanotowano na stanowisku miejskim, na co nie wskazuje zróżnicowanie poziomu ozonu w danym roku badawczym. Niższe zróżnicowanie stopnia uszkodzenia liści na stanowisku leśnym może sugerować brak wpływu pyłu zawieszonego i wystąpienia wyższych uszkodzeń, nawet przy niższych stężeniach ozonu. Pierwszy indeks uszkodzenia liści, bazujący na średniej z trzech wartości, z rośliny wykazał większą czułość na niższe poziomy ozonu.