Алелопатичні властивості Elytrigia repens (L.) Nevski
Products of decay of shoots, roots of Elytrigia repens and their mixture have been studied in the model greenhouse experiment for their effect on soil allelopathic activity and biochemical properties in dynamics. High autotoxic activity has been established for the root decay products and considerab...
Saved in:
| Date: | 2001 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine
2001
|
| Online Access: | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1253 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Plant Introduction |
| Download file: |  |
Institution
Plant Introduction| _version_ | 1860144776288927744 |
|---|---|
| author | Didyk, N.P. |
| author_facet | Didyk, N.P. |
| author_sort | Didyk, N.P. |
| baseUrl_str | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2020-01-12T21:24:54Z |
| description | Products of decay of shoots, roots of Elytrigia repens and their mixture have been studied in the model greenhouse experiment for their effect on soil allelopathic activity and biochemical properties in dynamics. High autotoxic activity has been established for the root decay products and considerably less one – for the shoots. It has been shown that phenolic acids and other phenol compounds were important carriers of autotoxicity. |
| doi_str_mv | 10.5281/zenodo.3334614 |
| first_indexed | 2025-07-17T12:50:30Z |
| format | Article |
| fulltext |
.1 -. 581.9:581.524.1
АЛЕЛОПАТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ
ELYTRIGIA REPENS (L.) NEVSKI
н.п. дідик
-і-іональний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАН України
/країна, 01014 Київ, вул. Тімірязєвська, 1
У модельному вегетаційному досл ід і вивчали вплив продуктів деструкц ії надземних пагонів, кореневищ
- ■'trigia repens та їх сум іш і на алелопатичну активність та біохім ічні властивості ґрунту у динаміц і. Встанов-
~ечо високу автотоксичну активність продуктів деструкц ії кореневищ і значно менш у надземних пагонів.
~:<азано, що важливими носіями автотоксичності посмертних виділень цього виду є фенольні кислоти та
~іиі фенольні сполуки.
Eytrigia repens (L.) Nevski — довгокорене-
зищний гемікригітофіт, поширений у по-
■ ' рному поясі обох півкуль. Це не тільки важ-
• ^викорінюваний бур’ян, що завдає великих
е*:ономічних збитків сільському господарст-
з\ України, інших країн Європи і Північної
А-.-ерики, а й цінна кормова, меліоративна
~з лікарська рослина [8].
У зв'язку зі значним господарським зна-
-енням Е repens був і є одним з найпопу-
■ = рніших рослинних об’єктів для наукових
досліджень, у тому числі й алелопатичних
/ 13, 14]. Алелопатичні властивості Е. repens
досліджував і А.М. Гродзінський. Вивчаю-
апелопатичний режим природних повзу-
пирійників Українського степового за-
_ :зідника, він показав істотну зворотну ко-
геляцію між життєвим станом пагонів Е.
eoens і алелопатичною активністю прико-
:еневого ґрунту [1, 2].
На підставі аналізу літературних джерел і
:-езультатів власних досліджень А.М. Грод-
: чський відносив Е. repens, як і низку інших
•:зеневищних злаків, наприклад Bromopsis
e'mis (Leyss.) Holub, Calamagrostis epigeios
: - П. ДІДИК, 2001
(L.) Roth., (Leyss.) Holub, Hierochloe (Leyss.)
Holub odorata (L.) Beauv., до середньоактив-
них видів. На його думку, завдяки такому
рівню алелопатичної активності монодомі-
нантні мікроугруповання цих видів успішно
витісняють сусідню рослинність. Однак після
певного періоду існування вони деградують
внаслідок автотоксикації [1].
Останній висновок нами було експери
ментально підтверджено для Е. repens під
час дослідження алелопатичного режиму в
його ценотичних популяціях у Києві та пе
редмісті [3] і в багаторічних модельних дріб-
ноділянкових дослідах [11]. Наступним ета
пом наших досліджень було визначення дже
рела накопичення автотоксичних речовин у
повзучопирійниках.
У монодомінантних угрупованнях Е. Re
pens внаслідок активного вегетативного по
новлення та відмирання парціальних ут
ворень, нагромаджується значний шар опаду
(підстилки). Спеціальними дослідженнями
В.В. Осичнюка [7] показано значний вплив
підстилки на насіннєве поновлення Е. Re
pens та інших видів рослин. Однією з при
чин цього він вважав фітотоксичні ви
ділення відмерлих органів досліджуваного
5SN 1605-6574. Інтродукція рослин. 2001, № 1-2
0 - 2-2368
73
Н.П. Дідик
Алелопатична активність,
ріст паростків, %
Вміст фенольних сполук,
м г/кг ґрунту
СЯ
ЕГSюфXшQ.о
Доба інкубації
100- -
7 5 -
50 f 1
14 21 28
1000
100+
10.
14
І
21 28
і 1
І І
% £ х
100-'
75--
50.. f І і\і іІ
1000
100-
10 і І1
SІ
+ 8
1 2
5 1
X Іш 2
100--
75--
50.. 1 6Ґ1
1000
100 -
10. 1 І і
РИС. 1. Динаміка алелопатичної активності (відносно контролю) та вмісту фенольних сполук у метанольних (1) і
трилонових екстрактах (2) з ґрунту під час розкладання в ньому органів Е. repens (вертикальні планки — стандартна
похибка)
виду. У працях деяких дослідників [13, 14]
показано значне зростання алелопатичної
активності фітомаси Е. repens під час її
розкладання.
Виходячи з цього ми вважали за акту
альне оцінити внесок посмертних виділень
опаду надземних пагонів і кореневищ Е.
repens у створення алелопатичного режи
му прикореневого ґрунту. У вегетаційному
досліді змоделювали розкладання надзем
них пагонів, кореневищ Е. repens та їх су
міші (1 : 1) у ґрунті (сірий опідзолений суг
линковий) у кількості 5 % на суху речови
ну. За контроль був прийнятий ґрунт без
решток. їх інкубували протягом 4 тижнів в
умовах фітотрона при температурі 18—22 °С,
вологості повітря 60 %, розсіяному соняч
ному освітленні, світловому періоді 10—12
год.
Алелопатичну активність метанольних і
трилонових екстрактів (концентрацією 1 : 1) зі
зразків ґрунту оцінювали в біотесті за рос
том паростків Е. repens [2]. Вміст фенольних
сполук у метанольних екстрактах визначали
спектрофотометрично з реактивом Фоліна —
Чокальте [12].
На 28-му добу інкубації відбирали зразки
ґрунту для аналізу якісного та кількісного
вмісту фенольних кислот і амінокислот. Ви
ділення та хроматографічне розділення за
значених сполук здійснювали за методиками
X. Мійдли та співавт. [6] і А.М. Гродзінського
[10]. Після цього у ґрунт висаджували коре
невищні паростки Е. repens, які культивували
протягом 5 тижнів у зазначених вище умовах
фітотрона. Наприкінці досліду реєстрували
морфометричні та фізіолого-біохімічні показ
ники життєвого стану вирощуваних рослин.
74 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин. 2001, № 1-2
Алелопатичні властивості E ly trig ia repens (L .) N evski
Динаміку алелопатичної активності та
вмісту фенольних сполук у ґрунті під час
нкубації в ньому органів Е. repens показано
на рис. 1. Найбільший алелопатичний вплив
-а ріст паростків Е. repens чинили екстракти
з ґрунту, де розкладалися кореневища,
-айменшу — з ґрунту, де розкладалися над
земні пагони. Суміш кореневищ з надзем-
-ими пагонами займала проміжне поло
ження.
Загалом метанольні екстракти виявляли
значно більшу активність у біотестах, ніж
■рилонові. Алелопатичний вплив метаноль-
-их екстрактів на ріст паростків Е. repens
значно зростав уже на 7—14-ту добу ін
кубації та залишався на високому рівні до
25-: доби. Алелопатична активність трило-
-ззих екстрактів поступово зростала і дося-
~ала максимальних значень на 28-ту добу
-•-/бації. Поступове зростання активності три-
з-ових екстрактів можна пояснити зв ’я-
з .ванням частини діючих речовин у метало-
зсганічні комплекси. Для кореневищ спо-
і'з-зігали зворотну кореляцію між динамікою
з-~,*вності трилонових і метанольних екст-
заспв з 14-ї до 28-ї доби інкубації.
Л .чаміка алелопатичної активності мета-
-зльних екстрактів з ґрунту, де розкладали-
ореневища, позитивно корелювала з та-
• :-з для вмісту фенольних сполук. У варіанті,
за розкладалися надземні пагони, така ко-
:з~ = _ія спостерігалась лише протягом 1-го
- • « гія інкубації. Очевидно, зростання алело-
_а_.‘чної активності з 2-го по 4-й тиждень
-«-.бації надземних пагонів було зумовлене
-_.*ми сполуками.
--іапіз вмісту фенольних кислот на 28-му
-~А, нкубації органів Е. repens у ґрунті ве-
з-ашйного досліду показав, що їх сумарний
; ст зростав майже на порядок (рис. 2). У
_r-3vy разі підвищувалася концентрація всіх
з -згених сполук. Особливо підвищувався
з ■ зт n -оксибензойної, ванілінової, сиринго-
з: ~а л-кумарової кислот (більш ніж у 5
сазів).
.• ґрунті, де розкладалися кореневища,
-■арний вміст фенольних кислот був май-
• 3 . 2 рази більшим, ніж у варіанті з надзем-
-- V .1 пагонами. Крім того, у спектрі цих ки-
: - з* гереважали більш фітотоксичні — л-ку-
- : ■ ’ 605-6574. Інтродукція рослин. 2001, № 1-2
□
РИС. 2. Вміст фенольних кислот на 28-му добу веге
таційного досліду в ґрунті без решток (а), з кореневи
щами (б), надземними пагонами (s), Е. repens та їх
сумішшю (г):
1 — л-оксибензойна; 2 — ферулова; 3 — ванілінова; 4 — л-
кумарова; 5 — сирингова; в — м-кумарова кислоти
О h
РИС. 3. Вміст амінокислот у ґрунті на 28-му добу веге
таційного досліду в ґрунті без решток (а), з кореневи
щами (б), надземними пагонами (в) Е. repens та їх
сумішшю (г):
1 — лізин; 2 — гліцин; 3 — гістидин; 4 — глутамін; 5 — аспарагін
марова та ферулова кислоти, тоді як у варіанті
з надземними пагонами в спектрі фенольних
кислот переважали л-оксибензойна та вані
лінова кислоти [5]. Можливо, це є однією з
причин вищої алелопатичної активності ґрун
ту, де розкладалися кореневища Е. Repens,
порівняно з варіантом з надземними паго
нами.
Як видно з рис. З, на 28-му добу інкубації
решток Е. repens у ґрунті значно підвищував
ся вміст усіх з виявлених амінокислот. Особ-
75
Показники життєвого стану Е. repens
Варіант Контроль Кореневища
Надземні
пагони
Кореневища н
+ надземні
пагони
Висота надземних пагонів, см
60
40
20
Довжина листків, мм
15
10
5
0
*
Сумарна довжина коренів, мм
300
200
100
Кількість пагонів у кущі, шт.
Активність ортодифенолоксидази,
зміна оптичної густини за 1 хв на 1 г
сирої речовини
15
10
Вміст фотосинтетичних пігментів
у листках, м г/г сирої речовини
щ //_4
~ І 1 [ 2 V ////A
РИС. 4. Вплив продуктів деструкції органів Е. repens на ріст та метаболізм його паростків у вегетаційному досліді
(вертикальні планки — стандартна похибка):
1 — хлорофіл а; 2 — хлорофіл б; 3 — каротиноїди
76 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин. 2001, N° 1-2
Алелопатичні властивості E ly trig ia repens (L .) N evski
~иво підвищувався вміст лізину, гістидину та
глутаміну (більш ніж у 4 рази). Найвищий
вміст амінокислот був у варіанті з надзем
ними пагонами. Сумарна концентрація
амінокислот у досліджених зразках ґрунту не
перевищувала поріг інгібування (> 0,1 %)
таких чутливих тест-об’єктів, як Lepidium
sativum, Hordeum distichon та ін. [9]. На від
міну від фенольних сполук вміст амінокислот
-е корелював з алелопатичною активністю
ґрунту.
Продукти деструкції органів Е. repens
впливали на ріст та метаболізм його па-
оостків (рис. 4). Найбільше пригнічення рос
ту і життєвого стану рослин (акцепторів)
спостерігали у ґрунті, де розкладалися ко-
зеневища. У цьому варіанті рослини Е. Re-
D ens затримувались в ювенільній фазі роз
витку, мали 1—2 листки, 1 надземний пагін,
пригнічені показники фотосинтетичної ак
тивності та обміну поліфенольних сполук і
-е утворювали нових кореневищ.
У контролі та варіанті з надземними паго-
-зми рослини Е. repens досягли іматурної
эази (4—5 листків), почали кущитися та
кермувати нові кореневища. Продукти де-
:~рукції надземних пагонів стимулювали
сіст, але інгібували активність бічних бру
с о к поновлення та активність о-дифенолок-
с.щази у рослин (акцепторів).
Отримані результати узгоджувалися з да
ними біотестів (рис. 1) і хімічного аналізу
зразків ґрунту (рис. 2, 3).
Таким чином, продукти деструкції Е. Re-
oens виявили автотоксичну активність у мо
дельних вегетаційних дослідах. Важливі носії
автотоксичності посмертних виділень цього
з.іду — фенольні кислоти та інші фенольні
сполуки.
У процесі розкладання кореневищ у ґрунті
накопичувалося значно більше автотоксич-
чих речовин, ніж під час розкладання над
земних пагонів. Враховуючи, що тривалість
-иття кореневищ Е. repens становить 1—2
соки [4], можна передбачити значне зро
стання алелопатичного режиму прикорене
вого ґрунту на наступний рік після вегетації
загущених монодомінантних повзучопирій-
ників. Це цілком відповідало нашим спосте
реженням за внутрішньопопуляційними вза
ємовідносинами Е. repens у модельних дріб-
ноділянкових дослідах [11].
1. Гродзінський А.М. Нагромадження колінів під дея
кими угрупованнями цілинного степу як прояв
хімічної взаємодії рослин / / Укр. ботан. журн. —
1970. — 27, № 3. — С. 348—352.
2. Гродзінський А.М. Основи хімічної взаємодії рос
лин. — К.: Наук, думка, 1973. — 205 с.
3. Дидык Н.П., Грахов В.П. Фитотоксичность почвы
под естественными ценопопуляциями пырея ползу
чего (Elytrigia repens (L.) Nevski) / / Питання біо-
індикації та екології. — 1999. — Вип. 4. — С. 100—
103.
4. Жукова Л.А. Популяционная жизнь луговых расте
ний. — Йошкар-Ола: РИИК “Ланар” , 1995. — 224 с.
5. Мороз П.А., Комиссаренко Н.Ф. Аллелопатическая
активность некоторых фенольных соединений / /
Роль токсинов растительного и микробиального
происхождения в аллелопатии. — Киев: Наук, думка,
1983.— С. 118—122.
6. Мийдлы X., Халдре Н., Сависаар С. Фенолкарбоно-
вые кислоты в листьях яблони / / Труды по физиоло
гии и биохимии растений: Учен, зап. Тартус. ун-та. —
1975. — С. 3 -1 3 .
7. Осичнюк В.В. Зміни рослинного покриву степу / /
Рослинність УРСР. Степи, кам’янисті відслонення,
піски. — К.: Наук, думка, 1973. — С. 249—315.
8. Прокудин Ю.М., Вовк А.Г., Петрова О.А. Злаки Ук
раины. — Киев: Наук думка, 1977. — 520 с.
9. Стефанский К.С. Определение аллелопатической
активности аминокислот / / Круговорот аллелопати-
чески активных веществ в биогеоценозах. — Киев:
Наук, думка, 1992. — С. 52—58.
10. Руководство по применению биохимических методов
в аллелопатических исследованиях почв / Под ред.
А.М. Гродзинского. — Киев: ЦБС АН УССР, 1988. —
13 с.
11. Didyk N.P., Grakhov V.P., Brechko V.L. Autoallelopathic
stress in natural and model populations of quackgrass
(Elytrigia repens (L.) Nevski) / / Зборник Матице
спрске за природне науке. — 2000. — N 98, —
P. 29 -38 .
12. Jennings A.S. The determination of dihydroxy-phenolic
compounds in extracts of plant tissues / / Anal.
Biochem. — 1981. — 118, N 2, — P. 396—398.
13. Lynch J.M., Penn D.J. Damage to cereals caused by
decaying weed residues / / Journ. of Food and
Agriculture. — 1980. — 3 1 , N 3. — P. 321-324.
14. Putnam A.R., Weston L.A. Adverse impacts of allelopa
thy in agricultural systems / / The science of
allelopathy. — N. Y.: John Wilei & Sons, 1989, —
P. 111—118.
Надійшла 02.02.2001
SS/V 1605-6574. Інтродукція рослин. 2001, Ns 1-2 77
Н.П. Дідик
АЛЛЕЛОПАТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ELYTRIGIA REPENS (L.) NEVSKI
Н.П. Д и д ь ік
Национальный ботанический сад
им. Н.Н. Гришко НАН Украины, Украина, Киев
В модельном вегетационном опыте изучали влияние про
дуктов деструкции надземных побегов, корневищ Elytrigia
repens и их смеси на ее аплелопатическую активность и
биохимические свойства почвы в динамике. Установлена
высокая автотоксичная активность для продуктов дест
рукции корневищ и значительно меньшую — для надзем
ных побегов. Показано, что важными носителями автоток
сичности посмертных выделений этого вида являются
фенольные кислоты и другие фенольные соединения.
ALLELOPATHIC PROPERTIES
OF ELYTRIGIA REPENS (L.) NEVSKI
N.P. Didyk
M.M. Gryshko National Botanical Gardens,
National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine, Kyiv
Products of decay of shoots, roots of Elytrigia repens and
their mixture have been studied in the model greenhouse
experiment for their effect on soil allelopathic activity and
biochemical properties in dynamics. High autotoxic activity
has been established for the root decay products and
considerably less one — for the shoots. It has been shown
that phenolic acids and other phenol compounds were
important carriers of autotoxicity.
78 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин. 2001, Ns 1-2
|
| id | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-1253 |
| institution | Plant Introduction |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-17T12:50:30Z |
| publishDate | 2001 |
| publisher | M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | wwwplantintroductionorg/fd/40d5ee047248a386780db547b67f71fd.pdf |
| spelling | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-12532020-01-12T21:24:54Z Allelopathic properties of Elytrigia repens (L.) Nevski Алелопатичні властивості Elytrigia repens (L.) Nevski Didyk, N.P. Products of decay of shoots, roots of Elytrigia repens and their mixture have been studied in the model greenhouse experiment for their effect on soil allelopathic activity and biochemical properties in dynamics. High autotoxic activity has been established for the root decay products and considerably less one – for the shoots. It has been shown that phenolic acids and other phenol compounds were important carriers of autotoxicity. У модельному вегетаційному досліді вивчали вплив продуктів деструкції надземних пагонів, кореневищ Elitrigia repens та їх суміш і на алелопатичну активність та біохімічні властивості ґрунту у динаміці. Встановлено високу автотоксичну активність продуктів деструкції кореневищ і значно менш у надземних пагонів. Показано, що важливими носіями автотоксичності посмертних виділень цього виду є фенольні кислоти та інші фенольні сполуки. M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine 2001-06-01 Article Article application/pdf https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1253 10.5281/zenodo.3334614 Plant Introduction; Vol 9 (2001); 73-78 Інтродукція Рослин; Том 9 (2001); 73-78 2663-290X 1605-6574 10.5281/zenodo.3377879 en https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1253/1207 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | Didyk, N.P. Алелопатичні властивості Elytrigia repens (L.) Nevski |
| title | Алелопатичні властивості Elytrigia repens (L.) Nevski |
| title_alt | Allelopathic properties of Elytrigia repens (L.) Nevski |
| title_full | Алелопатичні властивості Elytrigia repens (L.) Nevski |
| title_fullStr | Алелопатичні властивості Elytrigia repens (L.) Nevski |
| title_full_unstemmed | Алелопатичні властивості Elytrigia repens (L.) Nevski |
| title_short | Алелопатичні властивості Elytrigia repens (L.) Nevski |
| title_sort | алелопатичні властивості elytrigia repens (l.) nevski |
| url | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1253 |
| work_keys_str_mv | AT didyknp allelopathicpropertiesofelytrigiarepenslnevski AT didyknp alelopatičnívlastivostíelytrigiarepenslnevski |