Алелопатична активність рослинних решток видів Dracocephalum moldavicum L., Hyssopus officinalis L., Monarda didyma L
Дослідження динаміки алелопатичної активності виділень із післяжнивних рослинних решток (водорозчинних, спирторозчинних та летких) вегетативних та генеративних органів рослин. Аналіз виділень решток гісопу, що мають гальмівний вплив на розвиток коренів.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 09.01.2019 |
| Размер файла | 39,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Уманський ДПУ ім. Павла Тичини
Алелопатична активність рослинних решток видів Dracocephalum moldavicum L., Hyssopus officinalis L., Monarda didyma L
УДК 582.929+581.5 Викл. Н.О. Гнатюк, канд. біол. наук
Анотації
Досліджено динаміку алелопатичної активності виділень із післяжнивних рослинних решток (водорозчинних, спирторозчинних та летких) вегетативних та генеративних органів рослин Dracocephalum moldavicum L., Hyssopus officinalis L., Monarda didyma L під час вирощування у ґрунтово-кліматичних умовах північного і центрального Лісостепу України. Алелопатична активність водорозчинних виділень рослинних решток монарди характеризується стимуляційною дією на розвиток тест-культур у ґрунтових умовах Києва і гальмівною у ґрунтових умовах Умані. Протилежну залежність виявлено для спиртових фракцій. Водорозчинні виділення рослинних решток змієголовнику толерантні відносно обраних тест-об'єктів, а леткі - гальмують ріст коренів. Всі виділення рослинних решток гісопу мають гальмівний вплив на розвиток коренів тест-культур.
Ключові слова: алелопатична активність, рослинні рештки, коліни, Dracocepha- lum moldavicum L. (змієголовник молдавський), Hyssopus officinalis L. (гісоп лікарський), Monarda didyma L (монарда двійчаста), тест-культури, приріст коренів та колеоптилів, стимул дія, гальмівна дія.
Гнатюк НА. Аллелопатическая активность растительных остатков видов Dracocephalum moldavicum L., Hyssopus officinalis L., Monarda didyma L
Исследована динамика аллелопатической активности выделений из послеуборочных растительных остатков (водорастворимых, спирторастворимых и летучих) вегетативных и генеративных органов растений Dracocephalum moldavicum L., Hyssopus officinalis L., Monarda didyma L при выращивании в ґрунтово-климатических условиях северной и центральной Лесостепи Украины. Аллелопатическая активность водорастворимых выделений растительных остатков монарды характеризуется стимулирующим действием на развитие тестовых культур в грунтовых условиях Киева и ингибиторной активностью в ґрунтових условиях Умани. Противоположная зависимость выявлена для спиртовых фракций. Водорастворимые выделения растительных остатков змееголовника толерантны относительно избранных тестовых объектов, а летучие - угнетают рост корней. Все выделения растительных остатков иссопу имеют фитотоксическое влияние на развитие корней тестовых культур.
Ключевые слова: аллелопатическая активность, растительные остатки, колины, Dracocephalum moldavicum L., Hyssopus officinalis L., Monarda didyma L., тестовые культуры.
Hnatiuk N.O. Allelopathic Activity of Vegetable Remains of Dracocephalum moldavicum L., Hyssopus officinalis L., Monarda didyma L Species
The dynamics of allelopathic activity of excretions is investigated concerning postharvest vegetable remains (water-soluble, alcohol-soluble and volatile) of vegetative and generative organs of plants of Dracocephalum moldavicum L., Hyssopus officinalis L., Monarda didyma L species during growing in the ground-climatic conditions of north and central Forest-steppe of Ukraine. Allelopathic activity of water-soluble excretions of monarda vegetable remains is characterized by the effective influence on the development of test species under the ground conditions of Kiev and inhibitory activity under the ground conditions of Uman'. Alcohol fractions are revealed to have the opposite dependence. VWater-soluble excretions of vegetable remains of dracocephalum are tolerant towards selected test objects and volatile samples are stated to depress roots growth. All excretions of hyssop vegetable remains are supposed to have an inhibitory effect on the development of test cultures roots.
Key words: allelopathic activity, vegetable remains, kolini, Dracocephalum moldavi- cum L., Hyssopus officinalis L., Monarda didyma L., test cultures, increase of roots.
Вступ
Рослинні рештки (РР) зазвичай піддаються деструкції мікроорганізмам, які в системі агрофітоценозів розкладають органічні речовини до мінеральних, внаслідок чого утворюються продукти деструкції [7, 6]. Кількість відходів після перероблення ароматичних рослин (АР) у спеціалізованих господарствах, залежно від урожаю, може сягати великих об'ємів.
Рослинні рештки є комплексом різноманітних органічних сполук, зокрема і фізіологічно активних речовин, а отже, після внесення їх у Грунт з'являється можливість певним чином впливати на продуктивність наступних культур сівозміни [5, 6]. Дослідженнями останніх років доведено, що одним із перспективних напрямків підвищення родючості ґрунту може бути внесення свіжої негуміфікованої органічної речовини, зокрема рештків ароматичних видів рослин, завдяки чому і активізується ґрунтова мікробіота [1-4]. Найважливішим джерелом цієї речовини, включаючи алелопатично активні сполуки, є корені та листовий опад.
Мета роботи - здійснити аналіз алелопатичних властивостей різних типів виділень з рослинних решток (водорозчинних, спирторозчинних та летких) Dra- cocephalum moldavicum L. (змієголовник молдавський), Hyssopus officinalis L. (гісоп лікарський), Monarda didyma L (монарда двійчаста) під час вирощування у ґрунтово-кліматичних умовах північного і центрального Лісостепу України.
Методика проведення досліджень. Експериментальну роботу виконано на базі Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН України (м. Київ) та агробіологічної станції Державного педагогічного університету ім. П.Г. Тичини (Умань, Черкаська обл.). У модельних експериментах досліджено алелопатичну активність водорозчинних (ВРВ), спирторозчинних (СРВ) та летких виділень (ЛВ) рослинних решток, визначено за допомогою біологічних тестів (Гродзинський, 1991) - однодобових паростків крес-салату (Lepidium sativum L.) [6]. Алелопатичну активність визначали за приростом коренів/колеоптилів.
Математичний та статистичний аналіз експериментальних даних виконано з використанням програм Microsoft Excel та Statistica 7.0 (Доспєхов, 1985).
Результати дослідження
Проведений попередній аналіз водорозчинних фракцій та летких виділень рослинних решток монарди, змієголовника та гісопу свідчить про їхню фітотоксичність за високих концентрацій (1:103). Щодо активності спиртових фракцій, то у більшості біотестів вони мають ростос- тимятивний ефект. Детальне вивчення алелопатичної активності трьох типів виділень рослинних решток коренів та стерні ароматичних рослин проведено з використанням біотестів - коренів культур крес-салату, щириці та пшениці.
Результати досліджень щодо впливу різних фракцій рослинних решток на ріст тест-об'єктів засвідчили, що водні екстракти із стерні монарди за різних умов вирощування мали виключно інгібіторну дію на ріст коренів. Причому найвищий вплив зафіксовано для біотестів крес-салату і щириці. Активність летких виділень із стерні монарди характеризувалась гальмівною дією на ріст коренів крес-салату та пшениці та стимуляційною щодо щириці. Спиртові екстракти надземних решток монарди виявилися найбільш токсичними відносно біотестів щириці (Київ, Умань), крес-салату та пшениці (Умань).
Водні екстракти кореневих решток монарди мали як стимуляційну (корені пшениці та крес-салату, м. Київ), так і гальмівну (щириця і крес-салат, м. Умань) дію. Аналіз летких виділень із решток коренів показав, що вміст фітотоксичних речовин є дещо меншим, порівняно із стернею. Цікавим є факт відмінності в активності спиртових фракцій кореневих решток монарди в різних ґрунтово-кліматичних умовах. В умовах Києва активність виділень (корені крес-салату та пшениці) має стимуляційний характер (окрім щириці), а в умовах Умані - інгібіторний.
Отже, аналіз алелопатичної активності стерні та кореневих решток свідчить про значно більшу кількість токсичних речовин у рештках із стерні, на відміну від коренів. У ґрунтово-кліматичних умовах Києва гальмівний ефект стосовно обраних біотестів був неістотним, порівняно з умовами Умані, де спостерігалось посилення фітотоксичності.
Вивчення алелопатичних властивостей РР із стерні і коренів змієголовника свідчить про тотожність реакції виділень на різні біотести з решток монарди. Зокрема, водорозчинні та леткі фракції із стерні за різних умов вирощування (Київ, Умань) мали велику кількість фітотоксичних речовин, вплив яких істотно позначився на пригніченні приросту обраних біотестів (60 %). Рівень токсичності спиртових екстрактів щодо коренів крес-салату та щириці був дещо меншим, ніж у водних та летких виділень. Крім того, спиртові виділення змієголовника на 80 % стимулювали ріст коренів пшениці. Водорозчинні виділення із кореневих решток були толерантними відносно обраних біотестів, а леткі виділення, навпаки, мали велику кількість токсичних речовин, які гальмували ріст коренів. Спиртові фракції відрізнялись видоспецифічним впливом щодо обраних біотестів. Інгібіторну дію зафіксовано на коренях крес-салату і щириці в умовах м. Києва, а стимуляційну - на коренях пшениці (причому в умовах м. Києва їх виявлено вищу кількість), крес-салату і щириці в умовах Умані. Таким чином, згідно з отриманими даними змієголовник можна віднести до рослин з високою алелопатичною активністю, що необхідно враховувати під час формування агрофітоценозів. алелопатичний рослинний вегетативний
Цікаві результати отримано під час вивчення алелопатичної активності післяжнивних решток ще однієї не менш перспективної рослини - гісопу, який формує великий об'єм надземної маси і має високі декоративні властивості. Аналіз алелопатичної активності водорозчинних виділень із стерні гісопу свідчить про пригнічення на 20 % розвитку коренів усіх тест-об'єктів. Заслуговують на увагу леткі виділення, які характеризуються високою фітотоксичністю і на 60 % гальмують ріст біотестів. Спиртові фракції з РР стерні гісопу містять велику кількість фізіологічно активних речовин, які проявляють фітотоксичну дію на розвиток коренів тест-культур.
|
ЛВ СРВ ВРВ 100 |
ь ВРВ СРВ ЛВ |
||
|
солома |
|||
|
X . 2 А |
Б |
||
|
і , |
|||
|
С / -- *» |
|||
|
/ ¦¦ У |
Чч |
||
|
У |
|||
|
/* |
|||
|
-100 |
** |
Monarda didvma L.
|
ЛВ СРВ ВРІ |
100 |
* ВРЕ |
СРВ ЛВ |
|
|
А |
Б |
|||
|
J3 |
||||
|
и |
ч \ |
|||
|
s У ї / |
\ \ \ |
|||
|
Ч чч ИІ |
\ 4 |
|||
|
? f |
||||
|
-100 - |
Hyssopus officinalis L.
Рис. 1. Алелопатична активність виділень післяжнивних решток дослідних рослин (біотест - корені крес-салату): ВРВ - водорозчинні; СРВ - спирторозчинні; ЛВ - леткі виділення. База проведення дослідження: А - Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка (м. Київ); Б - агробіологічна станція Умані
Проте необхідно зауважити, що в ґрунтово-кліматичних умовах м. Києва їх формується значно більша кількість, ніж в умовах Умані. Водорозчинні виділення з кореневих решток гісопу відрізняються незначною стимуляційною активністю щодо коренів крес-салату (Київ, Умань), щириці та пшениці (Умань). Дослідження алелопатичної активності летких виділень засвідчило наявність лише інгібіторного впливу на ріст коренів крес-салату та пшениці. Крім того, висока кількість ростогальмівних речовин екстрагувалася спиртовими розчинами. Алелопатичний ефект цих колінів виявився досить високим за різних умов вирощування. Так, пригнічення росту коренів крес-салату становило 5 % для території Умані та 40 % - для території Києва. Ці показники для коренів щириці та пшениці озимої становили 40 %, гальмування їхнього розвитку для території Умані і 60 % стимуляційний для умов Києва.
Отже, рослинні рештки дослідних видів ароматичних рослин в алелопатичному відношенні є досить активними і містять велику кількість фізіологічно активних речовин як стимуляційної, так й інгібіторної дії. Тому перед внесенням їх у ґрунт у вигляді органічного добрива, сидеральної маси або мульчі необхідно чітко обґрунтувати технологію вирощування сільськогосподарських культур та оптимізувати дозу рослинних решток згідно з ґрунтово-кліматичними умовами. Таким чином, враховуючи накопичення великої кількості токсичних сполук із стерні монарди, змієголовника і гісопу та дещо меншої кількості із кореневих решток, можна беззаперечно стверджувати про істотний вплив рослинних залишків ароматичних культур на формування алелопатичної взаємодії рослин.
Висновки
Вивчення алелопатичної активності трьох типів виділень рослинних решток коренів та стерні ароматичних рослин проведено на коренях культур крес-салату, щириці та пшениці. Водні екстракти кореневих решток монарди мали як стимуляційну (корені пшениці та крес-салату, Київ), так і гальмівну (щириця і крес-салат, Умань) дію. Результати аналізу летких виділень із рослинних решток коренів засвідчили, що вміст фітотоксичних речовин є дещо менший, порівняно із стернею. Цікавим є факт відмінності в активності спиртових фракцій кореневих решток монарди у різних ґрунтово-кліматичних умовах. Зазначимо, що в умовах Києва активність виділень (корені крес-салату та пшениці) має стимуляційний характер (окрім щириці), а в умовах Умані - інгібіторний. Водорозчинні виділення із кореневих залишків змієголовника були толерантними відносно обраних біотестів, а леткі виділення, навпаки, мали велику кількість токсичних речовин, які гальмували ріст коренів. Спиртові фракції відрізнялись видоспецифічним впливом щодо обраних біотестів. Інгібіторну дію зафіксовано на коренях крес-салату і щириці в умовах м. Києва, а стимуляційну дію - на коренях пшениці, крес-салату і щириці в умовах Умані. Аналіз алелопатичної активності водо- і спирторозчинних виділень із стерні гісопа свідчить про пригнічення розвитку коренів усіх тест-об'єктів. Заслуговують на увагу леткі сполуки, які гальмують ріст біотестів і характеризуються високою фітотоксичністю. Спиртові фракції з рослинних решток стерні гісопу містили велику кількість фізіологічно активних речовин з фітотоксичною дією на розвиток коренів тест-культур.
Доведено, що алелопатична активність водорозчинних виділень рослинних решток монарди характеризується стимулювальною дією на розвиток тест-культур у ґрунтових умовах Києва і гальмівною у ґрунтових умовах Умані. Протилежну залежність виявлено для спиртових фракцій. Водорозчинні виділення рослинних решток змієголовника толерантні відносно обраних тест-об'єктів, а леткі - гальмують ріст коренів. Усі виділення рослинних решток гісопу мають гальмівний вплив на розвиток коренів тест-культур.
Література
1. Шроль Т.С. Аллелопатический скрининг растений для сидерации / Т.С. Шроль, Э.А. Головко, И.Г. Хохлова и др. // Вопросы экологии и охраны природы в лесостепной и степной зонах : сб. науч. тр. / науч. ред. Э.А. Головко. - Самара : Изд-во Самарского ун-та, 1995. - С. 138-143.
2. Гродзинский А. М. Аллелопатическое почвоутомление / А.М. Гродзинский, Г.П. Богдан, Э.А. Головко и др. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1979. - 278 с.
3. Атаманюк Ю.А. Биотехнологические основы альтернативного земледелия / Ю.А. Атаманюк, Э.А. Головко // Вісник аграрної науки : зб. наук. праць. - 1994. - N° 1. - С. 80-84.
4. Головко Э.А. Микробиологические аспекты агрофитоценологии / Э.А. Головко // Круговорот аллелопатически активных веществ в биоценозах : сб. науч. тр. / науч. ред. А.М. Гродзинский. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1992. - С. 9-21.
5. Горобец С.А. Роль разлагающихся растительных остатков в аллелопатии / С.А. Горобец, Е.Н. Назаренко // Круговорот аллелопатически активных веществ в биоценозах : сб. науч. тр. / науч. ред. А.М. Гродзинский. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1992. - С. 21-28.
6. Гродзинский А.М. Краткий справочник по физиологии растений / А.М. Гродзинский, Д.М. Гродзинский. - Изд. 2-ое, [перераб. и доп.]. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1973. - 388 с.
7. Мусієнко М.М. Екологія. Тлумачний словник / М.М. Мусієнко, В.В. Серебрянов, О.В. Брайон. - К. : Вид-во "Либідь", 2004. - 376 с.
8. Калашников В.П. Энциклопедический словарь аптечного работника / В.П. Калашников, И.И. Левинштейн, А.К. Мельниченко и др. - М. : Гос. изд. мед. лит-ры. - 1960. - Вып. 596. - С. 7.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Фази вегетації рослин. Умови росту й розвитку рослин. Ріст та розвиток стебла. Морфологія коренів, глибина і ширина їхнього проникнення у ґрунт. Морфогенез генеративних органів. Вегетативні органи квіткових рослин. Фаза колосіння у злаків і осоки.
курсовая работа [64,0 K], добавлен 22.01.2015Участь супероксиддисмутази в адаптаційних процесах рослинних організмів. Пероксидаза як компонент ферментативного антиоксидантного захисту. Активність каталази в рослинних об'єктах за дії стресорів. Реакція антиоксидантних ферментів на стрес-чинники.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 11.02.2014Дія стресу, викликаного іонами важких металів. Дослідження змін активності гваякол пероксидази та ізоферментного спектру гваякол пероксидази рослин тютюну в умовах стресу, викликаного важкими металами. Роль антиоксидантної системи в захисті рослин.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 31.12.2013Ознайомлення з результатами фітохімічного дослідження одного з перспективних видів рослин Українських Карпат - волошки карпатської. Розгляд залежності вмісту досліджуваних біологічно активних речовин від виду сировини. Аналіз вмісту фенольних сполук.
статья [23,3 K], добавлен 11.09.2017Вплив лікарських рослин на діяльність систем організму людини. Дослідження лікарської флори на території агробіостанції Херсонського державного університету. Аналіз та характеристика життєвих форм родин та видів культивованих та дикорослих рослин.
курсовая работа [33,0 K], добавлен 27.08.2014Фізико-географічна характеристика, ландшафт та клімат степу. Поняття про степову рослинність. Методичні підходи до таксономічного аналізу рослинних угруповань. Степові рослини у флорі Дніпропетровської області. Охорона та заповідання степових рослин.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 30.06.2015Цілющі властивості рослин у досвіді народної медицини. Лікарські препарати рослинного походження. Біологічна сила рослинних речовин. Вміст вітамінів та мінеральних речовин в овочах та їх застосування в їжу та при лікуванні. Хімічний склад овочів.
реферат [26,0 K], добавлен 27.04.2010Дослідження декоративних видів рослин з пірамідальними, колоно-подібними та конусоподібними формами крони. Особливості вирощування та ареал походження таксодію, кипарису вічнозеленого, ялівця віргінського. Представники родини соснових та тисових.
курсовая работа [7,2 M], добавлен 13.06.2014Характер зміни вмісту нітратів у фотоперіодичному циклі у листках довгоденних і короткоденних рослин за сприятливих фотоперіодичних умов. Фотохімічна активність хлоропластів, вміст никотинамидадениндинуклеотидфосфату у рослин різних фотоперіодичних груп.
автореферат [47,7 K], добавлен 11.04.2009Загальна характеристика водорозчинних вітамінів. Вітамін В1 (тіамін, антиневритний), В2 (рибофлавін, вітамін росту), В3 (пантотенова кислота), РР (вітамін В5). Біотин (вітамін В8, антисеборейний). Фолієва кислота. Методи аналізу водорозчинних вітамінів.
курсовая работа [80,6 K], добавлен 26.04.2015Важкі метали в навколишньому середовищі. Їх хімічні властивості і роль для живої природи. Вплив важких металів на ріст і розвиток рослин. Важкі метали - забруднювачі навколишнього середовища. Межі витривалості навантаження важкими металами.
реферат [28,7 K], добавлен 31.03.2007Проведення дослідження особливостей пристосувань певних видів рослин до ентомофілії. Оцінка господарської цінності, значення та можливості використання комахозапилення у практичній діяльності людини. Вивчення взаємної адаптації квитків та їх запилювачів.
контрольная работа [3,0 M], добавлен 11.11.2014Аналіз екологічних особливостей ампельних рослин та можливостей використання їх у кімнатному дизайні. Характеристика основних видів ампельних рослин: родина страстоцвітні, аралієві, спаржеві, ароїдні, комелінові, акантові, ластовневі, лілійні, геснерієві.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 21.09.2010Географічне положення Китаю і основні біоми. Екологічні умови формування рослинних угрупувань: рельєф, клімат, ґрунт; тваринний світ. Антропогенний вплив на біоценози; типові агроценози; пейзажні точки. Природоохоронні території і національні парки.
курсовая работа [5,7 M], добавлен 03.11.2013Характеристика шкідників і збудників захворювань рослин та їх біології. Дослідження основних факторів патогенності та стійкості. Аналіз взаємозв’язку організмів у біоценозі. Природна регуляція чисельності шкідливих організмів. Вивчення хвороб рослин.
реферат [19,4 K], добавлен 25.10.2013Видовий склад видів рослин родини Rosaceae у флорі Бистрицької улоговини. Визначення поширення та частоти зустрічності представників даної родини. Еколого-ценотичні особливості досліджуваних видів. Практичне значення видів рослин родини Rosaceae.
курсовая работа [87,2 K], добавлен 05.11.2010Класифікація газонів. Джерела забруднення та забруднюючі речовини міського середовища. Газонні трави в озелененні промислових територій. Правила утримання зелених насаджень сучасних міст. Функціонування систем життєдіяльності газонних видів рослин.
курсовая работа [154,1 K], добавлен 28.03.2015Способи вегетативного розмноження рослин. Розмноження поділом куща, нащадками, горизонтальними, вертикальними та повітряними відводками, окуліруванням, живцями та щепленням. Метод культури клітин. Регенерація органів у рослин шляхом репродукції.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 09.09.2014Загальна характеристика та класифікаційні групи отруйних рослин. Адаптований перелік родів і лікарських видів, що найчастіше відносять до отруйних. Токсикологічна класифікація отруйних рослин та механізми токсичного захисту. Запобіжні заходи при отруєнні.
курсовая работа [1006,9 K], добавлен 22.01.2015Закономірності поширення та формування лісових масивів Пістинського лісництва. Визначення видового складу сировинних рослин у межах держлісгоспу. Виявлення основних місць зростання окремих видів корисних рослин шляхом обстеження лісових масивів.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 28.10.2022
