W Katedrze Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska AGH w Krakowie, zespół Biotechnologii Środowiskowej i Ekologii, pod kierunkiem Prof. zw. Jana W. Dobrowolskiego podjął się znalezienia praktycznego zastosowania laserowej stymulacji roślin. Wyniki badań posłużyć mają zmniejszeniu zanieczyszczeń wód, gleb i powietrza czyli tzw. fitoremediacji.

Stymulacja laserowa określonych gatunków roślin, wykorzystywanasą w procesach biologicznego oczyszczania ścieków, rekultywacji gleb, zagospodarowania odpadów czy pozyskiwania biomasy, polega na optymalizacji biologicznych procesów związanych z przystosowaniem do zdegradowanego środowiska. Technologie oczyszczania środowiska z fitoremediacją to technologie tanie, skuteczne,proste w obsłudze i przede wszystkim proekologiczne. Skuteczność oczyszczania często jednak uzależniona jest od długości okresu wegetacyjnego, wrażliwości roślin na zbyt duże stężenia zanieczyszczeń oraz wolnego przyrostu biomasy. Ten problem udało się rozwiązać Prof. Dobrowolskiemu. Jego zespół ustalił optymalny dla danej rośliny algorytm biostymulacji laserowej powodujący zwiększenie przyrostu biomasy roślin w niekorzystnych warunkach środowiskowych.

Zespół AGH wykazał możliwość wykorzystania biotechnologii laserowej m.in. w rekultywacji gleb zdegradowanych, osadów ściekowych oraz oczyszczaniu ścieków bytowo-gospodarczych. Poddanie działaniu światła spójnego gatunków roślin wykorzystanych w hydrobotanicznych oczyszczalniach ścieków, spowodowało zwiększenia przyrostu ich biomasy, co bezpośrednio przekłada się na stopień usuwania zanieczyszczeń.

Zastosowanie odpowiedniej fotostymulacji laserowej roślin przyczyni się ponadto do zwiększenia ich odporności na niskie temperatury. Tego rodzaju biostymulacja może wydłużyć czas pracy oczyszczalni oraz zwiększyć przyrost biomasy w porównaniu z grupami roślin kontrolnych. W pracach prowadzonych w silnie skażonych terenach m.in. ZGH Bolesław w Bukownie, Cementowni „Chełm”, oraz w miejscach składowania osadu ściekowego wykazano wpływ stymulacji laserowej na zmianę zawartości pierwiastków śladowych w różnych organach wierzby wiciowej oraz przyspieszenie wzrostu korzeni czyli tzw. rizogenezy i wzrostu pędów.

Ze względu na coraz większe zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego związanych z gwałtownym rozwojem motoryzacji; istotne znaczenie praktyczne posiada stwierdzenie możliwości zastosowania tej biotechnologii do przyspieszenia formowania ochronnychpasów zwartej roślinności. W wyniku odpowiedniej fotostymulacji laserowej zrzezów, rośliny są znacznie bardziej odporne na skażenia i posiadają duże lepsze własności biofiltrówograniczających rozprzestrzenianie się niskiej emisji.

Interesujące wyniki uzyskano również po naświetleniu przedsiewnym roślin przemysłowych, które uprawiano na terenach silnie skażonych. Zaobserwowano m in. istotny wzrostplonowania ziemniaków i lnu. Badania na wybranych odmianach pomidorów wykazały m.in. wzrost ich odporności na choroby wirusowe oraz przyswajalności niektórych przyswajalności niektórych mikroelementów.

Wyniki doświadczeń prowadzonych pod kierunkiem Dobrowolskiego dają realne przesłanki do praktycznego zastosowania i szerokiego wykorzystania metody, która może prowadzić do zwiększenia wydajności technik tradycyjnych w różnych dziedzinach inżynierii ochrony środowiska.

red. Blanka Majda