Динаміка алелопатичної активності продуктів деструкції рослинних решток Syringa josikaea Jacq. f., S. microphylla Diels. та S. persica L.
To explain ecological significance of plant residues of Syringa josikaea Jacq. f., S. microphylla Diels. and S. persica L. the effect of theirs decay products on allelopathic properties of soil during 18 months was studied. Under greenhouse conditions crushed roots, fallen flowers and leaves, and mi...
Збережено в:
| Дата: | 2014 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine
2014
|
| Онлайн доступ: | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/222 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Plant Introduction |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Plant Introduction| _version_ | 1860121601530396672 |
|---|---|
| author | Pavliuchenko, N.A. Dobroskok, V.A. Krupa, S.I. |
| author_facet | Pavliuchenko, N.A. Dobroskok, V.A. Krupa, S.I. |
| author_sort | Pavliuchenko, N.A. |
| baseUrl_str | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2019-11-12T21:34:52Z |
| description | To explain ecological significance of plant residues of Syringa josikaea Jacq. f., S. microphylla Diels. and S. persica L. the effect of theirs decay products on allelopathic properties of soil during 18 months was studied. Under greenhouse conditions crushed roots, fallen flowers and leaves, and mixture thereof (1:1:1) of the Syringa species were mixed (at 2 % to soil weight) with grey forest soil collected from the corresponding areas of the arboretum of M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine. The grey forest soil (fallow) without plant residues was used as control. Analysis of allelopathic activity by direct bioassay method indicated that phytotoxicity increased in soil with decaying residues. Volatile and watersoluble decay products of the Syringa species residues inhibited growth of plant-acceptors (Lepidium sativum L., Amaranthus paniculatus L., Triticum aestivum L., Cucumis sativus L.). Theirs allelopathic activity depended on decay time, type of plant material and sensibility of used plantacceptors. C. sativus was the most sensitive test-object. Cytostatic effect (bioassay – number of C. sativus lateral roots) of soil volatile and water-soluble substances under decay of plant residues was found. Decay of the Syringa species residues promoted accumulation of phenolic compounds in soil. Thus, the Syringa species residues are source of allelochemicals which are released into environment by means of theirs decay. This should be considered under long-term cultivation. |
| doi_str_mv | 10.5281/zenodo.1576069 |
| first_indexed | 2025-07-17T12:40:37Z |
| format | Article |
| fulltext |
77ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 4
УДК 581.524.1
Н.А. ПАВЛЮЧЕНКО, В.А. ДОБРОСКОК, С.І. КРУПА
Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАН України
Україна, 01014 м. Київ, вул. Тімірязєвська, 1
ДИНАМІКА АЛЕЛОПАТИЧНОЇ АКТИВНОСТІ ПРОДУКТІВ
ДЕСТРУКЦІЇ РОСЛИННИХ РЕШТОК SYRINGA JOSIKAEA JACQ. f.,
S. MICROPHYLLA DIELS. ТА S. PERSICA L.
Для з’ясування екологічного значення рослинних решток Syringa josikaea Jacq. f., S. microphylla Diels. і S. persica L. ви-
вчали вплив продуктів їх деструкції на алелопатичні властивості ґрунту протягом 18 міс. В умовах вегетаційного
досліду вносили (2 % маси ґрунту) подрібнені корені, опалі листки і квітки згаданих видів Syringa, а також їх суміш
(1:1:1) у сірий лісовий ґрунт з відповідних ділянок дендрарію Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН
України. Контролем був сірий лісовий ґрунт (пар) без внесення рослинних решток. Аналіз алелопатичної активності
методом прямого біотестування виявив, що в процесі деструкції органічних решток ґрунт набував фітотоксичності.
Леткі та водорозчинні продукти деструкції решток видів Syringa пригнічували ростові процеси рослин-акцепторів
(Lepidium sativum L., Amaranthus paniculatus L., Triticum aestivum L., Cucumis sativus L.). Їх алелопатична активність
залежала від тривалості розкладання, типу рослинного матеріалу та чутливості використаних рослин-акцепторів.
C. sativus виявився найчутливішим тест-об’єктом. Спостерігали цитостатичну дію (біотест — кількість бічних
коренів C. sativus) летких та водорозчинних речовин ґрунту при деструкції рослинних решток. Деструкція решток
видів Syringa сприяла акумуляції в ґрунті фенольних сполук. Отже, рештки видів Syringa є джерелом органічних спо-
лук з високою алелопатичною активністю, які вивільняються в навколишнє середовище в процесі їх трансформації,
що слід ураховувати за умов тривалої культури.
Ключові слова: Syringa josikaea Jacq. f., Syringa microphylla Diels., Syringa persica L., продукти деструкції рослин-
них решток, алелопатична активність, феноли.
© Н.А. ПАВЛЮЧЕНКО, В.А. ДОБРОСКОК,
С.І. КРУПА, 2014
Численні спостереження у природі та експе-
риментальні дослідження свідчать про провід-
ну роль, яку відіграють органічні рештки не
лише у збагаченні ґрунту поживними речо-
винами (мікро- та макроелементами, гумусом,
амінокислотами, вітамінами тощо) для рослин
і мікроорганізмів, а й у формуванні потужного
алелопатичного фону завдяки здатності на пев-
них етапах своїх перетворень безпосередньо
впливати на процеси росту і розвитку за допо-
могою рухливих активних форм продуктів
трансформації [1, 7, 9, 15].
Особливого значення характер надходжен-
ня, розкладання, темпи накопичення рослин-
них решток та хімічна природа їх компонентів
набувають за умов тривалої культури в агро-
фітоценозах, у багаторічних насадженнях са-
дів і лісових господарств, природних лісових
угрупованнях, а також при інтродукції цінних
видів рослин і в багатьох випадках можуть
бути лімітуючими чинниками її успішності [4,
13, 14, 17, 18].
Мета роботи — з’ясувати екологічне зна-
чен ня рослинних решток високодекоратив-
них ін тродуцентів Syringa josikaea Jacq. f., S. mic-
ro phylla Diels., S. persica L.
Матеріал та методи
За умов модельного досліду вносили (2 % маси
ґрунту) подрібнені корені, опалі листки і квіт-
ки, а також їх суміш (1:1:1) видів Syringa josi-
kaea (бузку угорського, або східнокарпатсь ко-
го), S. microphylla (б. дрібнолистого), S. persica
(б. перського) у сірий лісовий ґрунт з відповід-
них ділянок Національного ботанічного саду
ім. М.М. Гришка НАН України. Контролем був
сірий лісовий ґрунт (пар) без внесення рослин-
них решток. Підготовку ґрунту здійснювали
методом вегетаційних посудин [3]. Вплив про-
дуктів деструкції решток бузку на алелопатичні
властивості ґрунту вивчали протягом 18 міс.
78 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 4
Н.А. Павлюченко, В.А. Доброскок, С.І. Крупа
Алелопатичну активність ґрунту досліджу-
вали методами біологічних проб [1] і прямого
біотестування [5]. Цитостатичну дію алелопа-
тично активних речовин вивчали з викорис-
танням як тест-об’єкта проростків Cucumis sa-
tivus L. сорту Далекосхідний [10].
Фенольні речовини виділяли з ґрунту мето-
дом іонного обміну (десорбції), використову-
ючи іонообмінник КУ-2-8 (Н+) як модель ко-
реневої системи з розчинювальною і погли-
нальною здатністю щодо рухливих органічних
сполук, з кількісним спектрофотометричним
визначенням [2].
Статистичну обробку даних проводили за
допомогою пакета програм Microsoft Excel.
Результати та обговорення
Методом прямого біотестування встановле-
но, що в процесі деструкції органічних решток
ґрунт набував фітотоксичності (рис. 1). Про-
тягом 1-го та 2-го місяця розкладання решток
S. josikaea та S. microphylla спостерігали пере-
важно стимулювання або незначне пригні-
чення (15–20 %) росту біотесту, тоді як про-
дукти деструкції S. persica у цей період різною
мірою пригнічували ростові процеси коре-
нів Lepidium sativum L. Найбільшу фітотоксич-
ність у процесі трансформації органічних реш-
ток було відзначено через 6 міс у всіх варіантах
досліду. Ріст-гальмівний вплив був найсиль-
нішим при розкладанні суміші решток S. mic-
rophylla (56,0 % щодо контролю) та S. per sica
(55,0 %), опалих квіток S. persica (56,0 %) та
листків S. josikaea (44,0 %). Фітотоксичний
вплив продуктів деструкції зберігався через
18 міс. Рослинні рештки S. persica виявилися
найбільш фітотоксичними.
Водорозчинні органічні речовини є важли-
вим чинником ґрунтоутворення, але водночас
вони можуть виконувати алелопатичну функ-
цію [1].
У перші два місяці розкладання решток
видів Syringa спостерігали переважно ріст-
сти му лю вальний вплив водорозчинних речо-
вин ґрунту щодо коренів L. sativum, Amaran-
thus paniculatus L., Triticum aestivum L. та Cucu-
mis sativus L., а також колеоптилів T. aestivum.
Максимальне пригнічення ростових проце-
сів зазначених рослин-акцепторів здебільшо-
го фіксували через 6 міс деструкції, як і при
дослідженні активності ґрунту прямим мето-
дом. Однак продукти деструкції опалих кві-
ток, коренів, суміші решток S. microphylla та
коренів S. persica виявляли найбільшу актив-
ність через 12 міс, а листків, квіток, суміші
S. persica та листків S. josikaea — через 18 міс
щодо C. sativus. Останній вирізнявся найбіль-
шою чутливістю до водорозчинних речовин
ґрунту в процесі розкладання решток видів
Syringa (табл. 1).
Рис. 1. Динаміка алелопатичної активності ґрунту
при деструкції решток видів Syringa (біотест — при ріст
коренів Lepidium sativum L.): 1 — опалі листки; 2 —
опалі квітки; 3 — корені; 4 — суміш
Fig. 1. Dynamics of allelopathic activity of soil mixed with
decaying residues of the Syringa species (bioassay — radicle
growth of Lepidium sativum L.): 1 — fallen leaves; 2 —
fallen flowers; 3 — roots; 4 — mixture
79ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 4
Динаміка алелопатичної активності продуктів деструкції рослинних решток Syringa josikaea Jacq. f., ...
Таблиця 1. Алелопатична активність продуктів деструкції решток видів Syringa
(біотест – приріст коренів Cucumis sativus L., % до контролю)
Table 1. Allelopathic activity of decay products of Syringa species residues
(bioassay – radicle growth of Cucumis sativus L., % to control)
Рослинні
рештки
Тривалість розкладання решток, місяць
1 2 3 6 12 18
ВОДОРОЗЧИННІ РЕЧОВИНИ ҐРУНТУ
Syringa josikaea
Листки 107,4 ± 3,2 83,9 ± 2,5 68,5 ± 2,1 58,5 ±1,7 55,4 ± 1,7 50,1 ± 1,5
Квітки 130,3 ± 3,9 106,2 ± 3,0 95,9 ± 2,9 59,3 ± 1,8 72,3 ± 2,2 60,5 ± 1,8
Корені 125,6 ± 3,8 62,9 ± 1,9 73,4 ± 2,2 61,6 ± 1,9 64,3 ± 1,9 73,2 ± 2,2
Суміш 142,4 ± 4,3 78,0 ± 2,3 61,9 ± 1,8 37,6 ± 1,1 39,9 ± 1,2 48,1 ± 1,4
Syringa microphylla
Листки 149,5 ± 4,5 75,5 ± 2,3 74,5 ±2,2 32,0 ± 1,0 33,2 ± 1,3 50,1 ± 1,5
Квітки 97,3 ± 2,9 129,9 ± 3,9 75,9 ± 2,3 52,8 ± 1,6 27,7 ± 0,8 48,1 ± 1,4
Корені 115,1 ± 3,4 45,5 ± 1,4 75,6 ± 2,3 41,7 ± 1,2 31,8 ± 0,9 53,1 ± 1,6
Суміш 95,3 ± 2,8 81,7 ± 2,4 37,0 ± 1,1 55,8 ± 1,7 27,8 ± 0,8 43,9 ± 1,3
Syringa persica
Листки 64,3 ± 1,9 106,2 ±3,2 68,5 ±2,1 53,1 ± 1,6 77,0 ± 2,3 45,9 ± 1,4
Квітки 75,7 ± 2,3 117,4 ± 3,5 85,5 ± 2,6 60,3 ± 1,8 96,9 ± 2,9 58,9 ± 1,8
Корені 67,3 ± 2,1 121,6 ± 3,6 68,5 ± 2,2 87,6 ± 2,6 66,5 ± 2,4 81,3 ± 2,4
Суміш 56,2 ± 1,7 76,8 ± 2,3 75,3 ± 2,2 64,5 ± 1,9 79,5 ± 2,5 34,8 ± 1,1
ЛЕТКІ РЕЧОВИНИ ҐРУНТУ
Syringa josikaea
Листки 85,8 ± 2,6 109,4 ±3,4 25,7 ± 0,8 80,6 ± 2,4 57,1 ± 1,7 80,7 ± 2,4
Квітки 121,6 ± 3,6 87,2 ± 2,6 35,5 ± 1,1 63,9 ± 1,9 34,7 ± 1,1 71,6 ± 2,1
Корені 124,1 ± 3,7 85,0 ± 2,5 58,7 ± 1,8 78,5 ± 2,3 56,4 ± 1,8 64,0 ± 1,9
Суміш 79,8 ± 2,4 92,8 ± 2,8 64,4 ± 1,9 50,9 ± 1,5 47,6 ± 1,4 84,8 ± 2,5
Syringa microphylla
Листки 117,0 ± 3,5 55,4 ± 1,7 77,7 ± 2,3 45,9 ± 1,4 50,8 ± 1,5 83,4 ± 2,5
Квітки 69,8 ± 2,1 112,5 ± 3,4 80,0 ± 2,4 86,8 ± 2,6 53,3 ± 1,6 58,0 ± 1,7
Корені 133,0 ± 4,0 90,0 ± 2,7 83,3 ± 2,5 56,4 ± 1,7 39,0 ± 1,2 84,8 ± 2,5
Суміш 72,0 ± 2,2 62,3 ± 1,9 56,4 ± 1,7 59,2 ± 1,8 55,6 ± 1,7 41,7 ± 1,2
Syringa persica
Листки 91,5 ± 2,7 62,3 ± 1,9 54,4 ± 1,6 76,9 ±2,3 42,8 ± 1,3 55,6 ± 1,7
Квітки 127,6 ± 3,8 49,9 ± 1,5 57,7 ± 1,7 38,1 ± 1,1 53,3 ± 1,6 59,1 ± 1,8
Корені 97,5 ± 2,9 28,4 ± 0,8 63,3 ± 1,9 39,4 ± 1,2 85,7 ± 2,6 68,1 ± 2,0
Суміш 106,4 ± 3,2 51,9 ± 1,5 66,7 ± 2,0 56,1 ± 1,7 36,6 ± 2,0 51,0 ± 1,5
Леткі фізіологічно активні речовини рос-
линних решток відіграють важливу роль у ство-
ренні загального алелопатичного ефекту, ос-
кільки завжди присутні у ґрунтовому повітрі,
поблизу опаду, лісової або трав’янистої під-
стилки і впливають на проростання насіння,
ріст стебел та коренів, дихання проростків,
проникність протоплазми, а також на інші
життєво необхідні процеси [1, 12].
Оскільки рослини видів Syringa є ефіро-
олійними і мають фітонцидні властивості
(наприклад, у повітрі над S. persica після цві-
тіння концентрація летких фітонцидів дося-
гала 0,48 мг/м3) [6], можна припустити, що їх
80 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 4
Н.А. Павлюченко, В.А. Доброскок, С.І. Крупа
рослинні рештки також продукують в процесі
деструкції значну кількість летких речовин,
які за певних умов можуть чинити алелопа-
тичну дію. Леткі речовини продуктів деструк-
ції решток досліджуваних видів Syringa мен-
шою мірою, ніж водорозчинні, впливали на
алелопатичний стан ґрунту. Найвищу фіто-
токсичну їх дію спостерігали для більшості
варіантів через 6 міс трансформації щодо L. sa-
tivum і A. paniculatus та через 12 міс для C. sa-
tivus, який був найчутливішим (див. табл. 1).
T. aestivum виявилася толерантною до летких
речовин решток видів Syringa (найбільше
пригнічення росту колеоптилів — на 25 %
щодо контролю — відзначено через 2 міс для
квіток та суміші S. persica, а також через 12 міс
для квіток S. josikaea). З екологічного погляду
саме виділення органічних решток має най-
важливіше значення для формування алело-
патичного режиму прикореневого ґрунту,
оскільки леткі речовини живих органів рос-
лин швидко переміщуються повітряними ма-
сами.
Для з’ясування фізіологічних механізмів дії
продуктів деструкції органічних решток на
ростові процеси досліджували їх цитостатичні
властивості, тобто здатність речовин вибірко-
во пригнічувати проліферацію клітин.
Водорозчинні (ґрунтова витяжка 1,5:1,0) та
леткі речовини ґрунту на певних етапах транс-
формації решток видів Syringa виявляли ци-
тостатичну активність, яка була найбільшою
через 3 міс розкладання рослинного матеріалу
для водорозчинних речовин і через 2 міс де-
с трукції решток S. persica, листків, суміші
решток S. microphylla — для летких речовин
(табл. 2). Отримані результати дають підставу
для висновку про те, що пригнічення росту
коренів продуктами деструкції решток дослі-
джуваних видів Syringa деякою мірою зумов-
лене затримкою мітотичного поділу клітин.
Оскільки фенольні речовини можуть над-
ходити у прикореневе середовище при роз-
кладанні рослинних тканин та виконувати
алелопатичну функцію [8, 11, 16], аналізува-
ли їх вміст у ґрунті. Виявлено, що кількість
фенольних речовин у ґрунті при деструкції
рослинних решток видів Syringa перевищу-
вала контроль у середньому в 1,2–3,1 разу для
S. josikaea, у 2,1–5,1 разу — для S. microphylla
та у 2,6–5,4 разу — для S. persica (рис. 2). Ана-
ліз фенольних сполук за фракційним скла-
дом показав, що їх частка у найбільш рухли-
вій формі (етанолрозчинній) збільшувалася в
процесі трансформації решток.
Висновки
Продукти деструкції рослинних решток S. jo-
sikaea, S. microphylla та S. persica впливали на
алелопатичний стан ґрунту, а саме спричиня-
ли його фітотоксичність, що виявлялося у
пригніченні ростових процесів рослин-ак цеп-
Рис. 2. Вміст фенольних речовин у ґрунті при де-
струкції решток видів Syringa: 1 — контроль; 2 — опалі
листки; 3 — опалі квітки; 4 — корені; 5 — суміш
Fig. 2. Content of phenolic substances in soil mixed with
decaying residues of the Syringa species: 1 — control; 2 —
fallen leaves; 3 — fallen flowers; 4 — roots; 5 — mixture
81ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 4
Динаміка алелопатичної активності продуктів деструкції рослинних решток Syringa josikaea Jacq. f., ...
Таблиця 2. Цитостатична дія продуктів деструкції решток видів Syringa (кількість бічних коренів
Cucumis sativus L., % до контролю)
Table 2. Cytostatic effect of decay products of Syringa species residues (number of lateral roots
of Cucumis sativus L., % to control)
Рослинні
рештки
Тривалість розкладання решток, місяць
1 2 3 6 12 18
ВОДОРОЗЧИННІ РЕЧОВИНИ ҐРУНТУ
Syringa josikaea
Листки 72,5 ± 2,2 92,6 ± 2,8 50,0 ± 1,5 80,7 ± 2,4 29,9 ± 1,0 45,4 ± 1,4
Квітки 112,1 ± 3,4 93,5 ± 2,6 50,0 ± 1,8 73,1 ± 2,2 51,7 ± 1,5 60,4 ± 1,8
Корені 92,3 ± 2,8 58,3 ± 1,7 30,0 ± 0,9 48,3 ± 1,4 44,8 ± 1,3 48,7 ± 1,5
Суміш 95,6 ± 2,9 62,0 ± 1,9 40,0 ± 1,2 57,2 ± 1,7 59,8 ± 1,8 61,7 ± 1,8
Syringa microphylla
Листки 98,9 ± 3,0 70,4 ± 2,1 32,0 ± 1,5 66,9 ± 2,0 54,0 ± 1,6 41,5 ± 1,2
Квітки 73,6 ± 2,2 137,0 ± 1,1 27,0 ± 0,8 69,0 ± 2,1 36,8 ± 1,1 38,3 ± 1,1
Корені 93,4 ± 2,8 74,1 ± 2,2 37,0 ± 1,1 71,0 ± 2,2 54,0 ± 1,8 37,0 ± 1,5
Суміш 82,4 ± 2,5 88,9 ± 2,7 50,0 ± 1,0 66,2 ± 2,0 34,5 ± 1,0 46,1 ± 1,4
Syringa persica
Листки 54,9 ± 1,6 109,2 ± 3,3 42,0 ± 1,3 71,7 ± 2,1 77,0 ± 2,3 29,2 ± 1,8
Квітки 98,9 ± 3,0 138,9 ± 4,2 43,0 ± 1,3 75,9 ± 2,3 96,9 ± 2,9 53,9 ± 1,6
Корені 91,2 ± 2,7 69,4 ± 2,1 20,0 ± 0,8 55,2 ± 1,6 66,5 ± 2,0 75,3 ± 2,2
Суміш 91,4 ± 2,3 146,3 ± 4,4 50,0 ± 1,5 51,0 ± 1,5 79,5 ± 2,4 59,7 ± 1,8
ЛЕТКІ РЕЧОВИНИ ҐРУНТУ
Syringa josikaea
Листки 90,0 ± 2,7 78,6 ± 2,3 80,4 ± 2,4 76,4 ± 2,3 68,4 ± 2,0 95,0 ± 2,8
Квітки 67,0 ± 2,0 54,9 ± 1,6 47,1 ± 1,4 64,5 ± 1,9 73,7 ± 2,2 77,0 ± 2,3
Корені 57,0 ± 1,7 64,0 ± 1,9 103,4 ± 3,1 70,0 ± 2,1 90,5 ± 2,7 89,0 ± 2,7
Суміш 70,0 ± 2,8 56,1 ± 1,7 88,5 ± 2,6 68,2 ± 2,0 42,1 ± 1,3 84,0 ± 2,5
Syringa microphylla
Листки 90,0 ± 2,7 44,5 ± 1,3 118,3 ± 3,5 57,3 ± 1,7 81,0 ± 2,4 94,0 ± 2,8
Квітки 60,0 ± 1,8 60,4 ± 1,8 101,1 ± 3,0 70,9 ± 2,1 57,9 ± 1,7 51,0 ± 1,5
Корені 40,0 ± 1,2 68,9 ± 2,1 109,2 ± 3,3 63,6 ± 1,9 63,1 ± 1,9 107,0 ± 3,2
Суміш 50,0 ± 1,5 37,8 ± 1,1 74,7 ± 2,2 72,7 ± 2,2 70,5 ± 2,1 58,0 ± 1,7
Syringa persica
Листки 82,0 ± 2,5 42,7 ± 1,3 77,0 ± 2,3 59,0 ± 1,8 84,2 ± 2,5 53,0 ± 1,6
Квітки 72,0 ± 2,2 48,8 ± 1,5 71,3 ± 2,1 50,0 ± 1,5 84,8 ± 2,1 68,0 ± 2,9
Корені 70,0 ± 2,1 26,2 ± 7,9 63,2 ± 1,9 54,5 ± 1,6 96,8 ± 2,9 60,0 ± 1,8
Суміш 40,0 ± 1,2 18,3 ± 5,5 83,9 ± 2,5 72,7 ± 2,2 55,8 ± 1,8 48,0 ± 1,4
торів. Ступінь їх алелопатичної активності за-
лежав від тривалості розкладання, типу рос-
линного матеріалу та чутливості використа-
них рослин-акцепторів. Спостерігали цитос-
татичну дію летких і водорозчинних речовин
ґрунту при деструкції рослинних решток, що
свідчить про їх вплив на мітотичний апарат
клітин. Деструкція органічних решток видів
Syringa сприяла акумуляції в ґрунті найбільш
доступних фенольних речовин, які можуть чи-
нити алелопатичну дію на рослини. Отже, рос-
линні рештки S. josikaea, S. microphylla та S. per-
sica є джерелом алелопатично активних орга-
нічних сполук, які вивільняються в процесі
82 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 4
Н.А. Павлюченко, В.А. Доброскок, С.І. Крупа
їх трансформації, що слід ураховувати за умов
тривалої культури.
1. Гродзинский А.М. Аллелопатия растений и почво-
утомление: Избр. тр. / А.М. Гродзинский. — К.:
Наук. думка, 1991. — 432 с.
2. Гродзинский А.М. Руководство по применению био-
химических методов в аллелопатических исследо-
ваниях почв / А.М. Гродзинский, С.А. Горобец,
Л.И. Крупа. — К.: ЦРБС АН УССР, 1988. — 18 с.
3. Казаков Є.О. Методологічні основи постановки
експерименту з фізіології рослин / Є.О. Казаков. —
К.: Фітосоціоцентр, 2000. — 272 с.
4. Мороз П.А. Екологічні аспекти алелопатичної піс-
лядії едифікаторів садових фітоценозів: Автореф.
дис. на здобуття наук. ступеня докт. біол. наук:
спец. 03.00.16 «Екологія» / П.А. Мороз. — Дніпро-
петровськ, 1995. — 51 с.
5. Прямые методы биотестирования почвы и мета-
болитов микроорганизмов / А.М. Гродзинский,
Е.Ю. Кострома, Т.С. Шроль, И.Г. Хохлова // Ал-
лелопатия и продуктивность растений: Сб. науч.
тр. — К.: Наук. думка, 1990. — С. 121–124.
6. Фитонциды в эргономике / [Гродзинский А.М., Ма-
карчук Н.М., Лещинская С.Я. и др.]; под ред.
А.М. Гродзинского. — К.: Наук. думка, 1986. —
188 с.
7. An M. Phytotoxicity of vulpia residues. II. Separation,
identification, and quantitation of allelochemicals
from Vulpia myuros / M. An, T. Haig, J.E. Pratley //
J. Chem. Ecol. — 2000. — Vol. 26, N 6. — P. 1465–
1476.
8. Blum U. Fate of phenolic allelochemicals in soils —
the role of soil and rhizosphere microorganisms /
U. Blum // Allelopathy: chemistry and mode of action
of allelochemicals. — CRC Press, 2004. — P. 57–76.
9. Broersma K. Plant residue and cropping system effects
on N dynamics in a Gray Luvisolic soil / K. Broersma,
N.G. Juma, J.A. Robertson // Can. J. Soil Sci. —
2000. — Vol. 80, N 2. — P. 277–282.
10. Ivanov V.B. Using the roots as test objects for the
assessment of biological action of chemical substan-
ces / V.B. Ivanov // Rus. J. Plant Physiol. — 2011. —
Vol. 58, N 6. — P. 1082–1089.
11. Residual allelopathy of parthenium: consequences for
emergence, seedling growth of some winter crops,
weeds and selected soil properties / [A. Khaliq, F. As-
lam, I. Alsaadawi et al.] // Proceedings of the 7th
World Congress on Allelopathy. — Vigo, Spain, 2014. —
P. 110.
12. Kwak S.-H. Allelopathic effects of Chamaecyparis ob-
tusa in Korea / S.-H. Kwak, B.-S. Kil, W.-Y. Soh // Re-
cent Advances in Allelopathy. Vol. 1. A Science for the
Future. — Cadiz: Univ. de Cadiz, 1999. — P. 269–286.
13. Pavliuchenko N.A. Allelochemicals from decaying lilac
(Syringa vulgaris L.) residues: physiological and bio-
chemical analysis / N.A. Pavliuchenko, F.A. Macias,
J.M. Igartuburu // Proceedings of the 7th World Con-
gress on Allelopathy. — Vigo, Spain, 2014. — P. 52.
14. Pellissier F. Allelopathy in deciduous and evergreen
forests / F. Pellissier, J.C.S. Otero // Recent Advances
in Allelopathy. Vol. 1. A Science for the Future. — Ca-
diz: Univ. de Cadiz, 1999. — P. 245–254.
15. Phytotoxic potential of Artemisia arborescens: biogui-
ded fractionation assay and phytochemical charac-
terization of litter / [F. Araniti, T. Gulli, M. Marelly
et al.] // Proceedings of the 7th World Congress on
Allelopathy. — Vigo, Spain, 2014. — P. 68.
16. Tanveer A. Phenolics in two Alternanthera species resi-
dues affect the germination and early seedling growth
of rice (Oryza sativa L.) / A. Tanveer, A. Mehmood //
Proceedings of the 7th World Congress on Allelopa-
thy. — Vigo, Spain, 2014. — P. 102.
17. Waller G.R. Overviev of allelopathy in agriculture,
forestry, and ecology / G.R. Waller, F.A. Einhellig //
Biodiversity and Allelopathy: From Organisms To
Eco systems In The Pacific. — Academia Sinica, Tai-
pei, 1999. — P. 221–245.
18. Yurchak L.D. Agricultural allelopathy as a basis for al-
ternative farming / L.D. Yurchak // Proceedings of
the Second European Allelopathy Symposium. — Pu-
lawy, Poland, 2004. — P. 157.
REFERENCES
1. Grodzinskij, A.M. (1991) Allelopatija rastenij i poch-
voutomlenie: Izbr. tr. [Allelopathy of plants and soil
sickness: Selected works], Kiev, Nauk. dumka, 432 p.
2. Grodzinskij, A.M., Gorobec, S.A. and Krupa, L.I. (1988)
Rukovodstvo po primeneniju biohimicheskih metodov
v allelopaticheskih issledovanijah pochv [Guidance on
the application of biochemical methods in allelopathic
studies of soil], Kiev, CRBS AN USSR, 18 p.
3. Kazakov, Je.O. (2000) Metodologichni osnovy po sta-
novky eksperymentu z fiziologii’ roslyn [Methodologi-
cal basis of the experiment on plant physiology], Kiev,
Fitosociocentr, 272 p.
4. Moroz, P.A. (1995) Ekologichni aspekty alelopatych-
noi’ pisljadii’ edyfikatoriv sadovyh fitocenoziv: Avtoref.
dys. na zdobuttja nauk. stupenja dokt. biol. nauk: spec.
03.00.16 “Ekologija” [Ecological aspects of allelopa-
thic postaction of edificators in garden phytocenoses:
thesis for doctorate’s degree (biological sciences): spe-
ciality 03.00.16 “Ecology”], Dnipropetrovsk, 51 p.
5. Grodzinskij, A.M., Kostroma, E.Ju., Shrol’, T.S. and
Ho hlova, I.G. (1990) Prjamye metody biotestirova nija
pochvy i metabolitov mikroorganizmov [Direct bio-
assay methods of soil and microorganisms metabo-
lites]. Allelopatija i produktivnost’ rastenij: Sb. nauch.
83ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 4
Динаміка алелопатичної активності продуктів деструкції рослинних решток Syringa josikaea Jacq. f., ...
tr., [Allelopathy and plant productivity: Collection of
scientific papers], Kiev, Nauk. dumka, pp. 121–124.
6. Grodzinskij, A.M., Makarchuk, N.M., Leshhinskaja,
S.Ja. et al. (1986) Fitoncidy v jergonomike [Phyton-
cides in ergonomics], Kiev, Nauk. dumka, 188 p.
7. An, M., Haig, T. and Pratley, J.E. (2000) Phytotoxicity
of vulpia residues. II. Separation, identification, and
quantitation of allelochemicals from Vulpia myuros.
J. Chem. Ecol., Vol. 26, N 6, pp. 1465–1476.
8. Blum, U. (2004) Fate of phenolic allelochemicals in
soils — the role of soil and rhizosphere microorga-
nisms. Allelopathy: chemistry and mode of action of
allelochemicals, CRC Press, pp. 57–76.
9. Broersma, K., Juma, N.G. and Robertson, J.A. (2000)
Plant residue and cropping system effects on N dy-
namics in a Gray Luvisolic soil. Can. J. Soil Sci., Vol.
80, N 2, pp. 277–282.
10. Ivanov, V.B. (2011) Using the roots as test objects
for the assessment of biological action of chemical
substances. Russ. J. Plant Physiol., Vol. 58, N 6,
pp. 1082–1089.
11. Khaliq, A., Aslam, F., Alsaadawi, I., Matloob, A. and
Tanveer, A. (2014) Residual allelopathy of parthenium:
consequences for emergence, seedling growth of some
winter crops, weeds and selected soil properties. Pro-
ceedings of the 7th World Congress on Allelopathy,
Vigo, Spain, p. 110.
12. Kwak, S.-H., Kil, B.-S. and Soh, W.-Y. (1999) Allelo-
pathic effects of Chamaecyparis obtusa in Korea. Re-
cent Advances in Allelopathy. Vol. 1. A Science for the
Future, Cadiz, Univ. de Cadiz, pp. 269–286.
13. Pavliuchenko, N.A., Macias, F.A. and Igartuburu, J.M.
(2014) Allelochemicals from decaying lilac (Syringa
vulgaris L.) residues: physiological and biochemical
analysis. Proceedings of the 7th World Congress on Al-
lelopathy, Vigo, Spain, p. 52.
14. Pellissier, F. and Otero, J.C.S. (1999) Allelopathy in de-
ciduous and evergreen forests. Recent Advances in Al-
lelopathy. Vol. 1. A Science for the Future, Cadiz,
Univ. de Cadiz, pp. 245–254.
15. Araniti, F., Gulli, T., Marelly, M., Statti, G., Gelsomino,
A. and Abenavoli, M.R. (2014) Phytotoxic potential of
Artemisia arborescens: bioguided fractionation assay
and phytochemical characterization of litter. Proceed-
ings of the 7th World Congress on Allelopathy, Vigo,
Spain, p. 68.
16. Tanveer, A. and Mehmood, A. (2014) Phenolics in two
Alternanthera species residues affect the germination
and early seedling growth of rice (Oryza sativa L.).
Proceedings of the 7th World Congress on Allelopathy,
Vigo, Spain, p. 102.
17. Waller, G.R. and Einhellig, F.A. (1999) Overviev of alle-
lopathy in agriculture, forestry, and ecology. Bio diversity
and Allelopathy: From Organisms To Ecosystems In
The Pacific, Taipei, Academia Sinica, pp. 221–245.
18. Yurchak, L.D. (2004) Agricultural allelopathy as a ba-
sis for alternative farming. Proceedings of the Second
European Allelopathy Symposium, Pulawy, Poland,
p. 157.
Рекомендував до друку П.А. Мороз
Надійшла до редакції 14.08.2014 р.
Н.А. Павлюченко, В.А. Доброскок, С.И. Крупа
Национальный ботанический сад им. Н.Н. Гришко
НАН Украины, Украина, г. Киев
ДИНАМИКА АЛЛЕЛОПАТИЧЕСКОЙ
АКТИВНОСТИ ПРОДУКТОВ ДЕСТРУКЦИИ
РАСТИТЕЛЬНЫХ ОСТАТКОВ SYRINGA JOSIKAEA
JACQ.f, S. MICROPHYLLA DIELS. И S. PERSICA L.
Для выяснения экологического значения раститель-
ных остатков Syringa josikaea Jacq. f., S. microphylla
Diels. и S. persica L. изучали влияние продуктов их де-
струкции на аллелопатические свойства почвы в те-
чение 18 мес. В условиях вегетационного метода вно-
сили (2% массы почвы) измельченные корни, опав-
шие листья и цветки упомянутых видов Syringa, а
также их смесь (1:1:1) в серую лесную почву из
соответст вующих участков дендрария Национально-
го ботаничес кого сада им. Н.Н. Гришко НАН Украи-
ны. Контролем была серая лесная почва (пар) без
внесения растительных остатков. Анализ аллелопа-
тической активности методом прямого биотестиро-
вания показал, что в процессе деструкции органиче-
ских остатков почва приобретала фитотоксичность.
Летучие и водорастворимые продукты деструкции
остатков видов Syringa угнетали ростовые процессы
рас те ний-акцепторов (Lepidium sativum L., Amaranthus
paniculatus L., Triticum aestivum L., Cucumis sativus L.).
Их аллелопатическая активность зависела от дли-
тельности разложения, типа растительного материа-
ла и чувствительности использованных растений-
ак цепторов. C. sativus оказался наиболее чувстви-
тельным тест-объектом. Наблюдали цитостатическое
действие (биотест — количество боковых корней
C. sa tivus) летучих и водорастворимых веществ почвы
при деструкции растительных остатков. Деструкция
остатков видов Syringa способствовала аккумуляции в
почве фенольных веществ. Таким образом, остатки
видов Syringa являются источником органических ве-
ществ с высокой аллелопатической активностью, ко-
торые высвобождаются в окружающую среду в про-
цессе их трансформации, что необходимо учитывать
в условиях длительной культуры.
Ключевые слова: Syringa josikaea Jacq.f, Syringa micro-
phylla Diels., Syringa persica L., продукты деструкции
растительных остатков, аллелопатическая активность,
фенолы.
84 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 4
Н.А. Павлюченко, В.А. Доброскок, С.І. Крупа
N.A. Pavliuchenko, V.A. Dobroskok, S.I. Krupa
M.M. Gryshko National Botanical Garden,
National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine, Kyiv
DYNAMICS OF ALLELOPATHIC ACTIVITY
OF DECAY PRODUCTS OF PLANT RESIDUES
OF SYRINGA JOSIKAEA JACQ. f., S. MICROPHYLLA
DIELS. AND S. PERSICA L.
To explain ecological significance of plant residues of Sy-
ringa josikaea Jacq. f., S. microphylla Diels. and S. persica
L. the effect of theirs decay products on allelopathic prop-
erties of soil during 18 months was studied. Under green-
house conditions crushed roots, fallen flowers and leaves,
and mixture thereof (1:1:1) of the Syringa species were
mixed (at 2 % to soil weight) with grey forest soil col-
lected from the corresponding areas of the arboretum of
M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of
Ukraine. The grey forest soil (fallow) without plant resi-
dues was used as control. Analysis of allelopathic activity
by direct bioassay method indicated that phytotoxicity in-
creased in soil with decaying residues. Volatile and water-
soluble decay products of the Syringa species residues in-
hibited growth of plant-acceptors (Lepidium sativum L.,
Ama ranthus paniculatus L., Triticum aestivum L., Cucumis
sativus L.). Theirs allelopathic activity depended on decay
time, type of plant material and sensibility of used plant-
acceptors. C. sativus was the most sensitive test-object.
Cytostatic effect (bioassay — number of C. sativus la teral
roots) of soil volatile and water-soluble substances under
decay of plant residues was found. Decay of the Syringa
species residues promoted accumulation of phenolic com-
pounds in soil. Thus, the Syringa species residues are
source of allelochemicals which are released into environ-
ment by means of theirs decay. This should be considered
under long-term cultivation.
Key words: Syringa josikaea Jacq.f, Syringa microphylla
Diels., Syringa persica L., decay products of plant residu es,
allelopathic activity, phenolics.
|
| id | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-222 |
| institution | Plant Introduction |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-17T12:40:37Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | wwwplantintroductionorg/33/dc88de7fe7bf2901b3ff6c7c79fee233.pdf |
| spelling | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-2222019-11-12T21:34:52Z Dynamics of allelopathic activity of decay products of plant residues of Syringa josikaea Jacq. f., S. microphylla Diels. and S. persica L. Динаміка алелопатичної активності продуктів деструкції рослинних решток Syringa josikaea Jacq. f., S. microphylla Diels. та S. persica L. Pavliuchenko, N.A. Dobroskok, V.A. Krupa, S.I. To explain ecological significance of plant residues of Syringa josikaea Jacq. f., S. microphylla Diels. and S. persica L. the effect of theirs decay products on allelopathic properties of soil during 18 months was studied. Under greenhouse conditions crushed roots, fallen flowers and leaves, and mixture thereof (1:1:1) of the Syringa species were mixed (at 2 % to soil weight) with grey forest soil collected from the corresponding areas of the arboretum of M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine. The grey forest soil (fallow) without plant residues was used as control. Analysis of allelopathic activity by direct bioassay method indicated that phytotoxicity increased in soil with decaying residues. Volatile and watersoluble decay products of the Syringa species residues inhibited growth of plant-acceptors (Lepidium sativum L., Amaranthus paniculatus L., Triticum aestivum L., Cucumis sativus L.). Theirs allelopathic activity depended on decay time, type of plant material and sensibility of used plantacceptors. C. sativus was the most sensitive test-object. Cytostatic effect (bioassay – number of C. sativus lateral roots) of soil volatile and water-soluble substances under decay of plant residues was found. Decay of the Syringa species residues promoted accumulation of phenolic compounds in soil. Thus, the Syringa species residues are source of allelochemicals which are released into environment by means of theirs decay. This should be considered under long-term cultivation. Для з’ясування екологічного значення рослинних решток Syringa josikaea Jacq. f., S. microphylla Diels. і S. persica L. вивчали вплив продуктів їх деструкції на алелопатичні властивості ґрунту протягом 18 міс. В умовах вегетаційного досліду вносили (2 % маси ґрунту) подрібнені корені, опалі листки і квітки згаданих видів Syringa, а також їх суміш (1:1:1) у сірий лісовий ґрунт з відповідних ділянок дендрарію Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН України. Контролем був сірий лісовий ґрунт (пар) без внесення рослинних решток. Аналіз алелопатичної активності методом прямого біотестування виявив, що в процесі деструкції органічних решток ґрунт набував фітотоксичності. Леткі та водорозчинні продукти деструкції решток видів Syringa пригнічували ростові процеси рослин-акцепторів (Lepidium sativum L., Amaranthus paniculatus L., Triticum aestivum L., Cucumis sativus L.). Їх алелопатична активність залежала від тривалості розкладання, типу рослинного матеріалу та чутливості використаних рослин-акцепторів. C. sativus виявився найчутливішим тест-об’єктом. Спостерігали цитостатичну дію (біотест – кількість бічних коренів C. sativus) летких та водорозчинних речовин ґрунту при деструкції рослинних решток. Деструкція решток видів Syringa сприяла акумуляції в ґрунті фенольних сполук. Отже, рештки видів Syringa є джерелом органічних сполук з високою алелопатичною активністю, які вивільняються в навколишнє середовище в процесі їх трансформації, що слід ураховувати за умов тривалої культури. M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine 2014-12-01 Article Article application/pdf https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/222 10.5281/zenodo.1576069 Plant Introduction; Vol 64 (2014); 77-84 Інтродукція Рослин; Том 64 (2014); 77-84 2663-290X 1605-6574 10.5281/zenodo.3377723 en https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/222/210 Copyright (c) 2018 The Author(s) http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | Pavliuchenko, N.A. Dobroskok, V.A. Krupa, S.I. Динаміка алелопатичної активності продуктів деструкції рослинних решток Syringa josikaea Jacq. f., S. microphylla Diels. та S. persica L. |
| title | Динаміка алелопатичної активності продуктів деструкції рослинних решток Syringa josikaea Jacq. f., S. microphylla Diels. та S. persica L. |
| title_alt | Dynamics of allelopathic activity of decay products of plant residues of Syringa josikaea Jacq. f., S. microphylla Diels. and S. persica L. |
| title_full | Динаміка алелопатичної активності продуктів деструкції рослинних решток Syringa josikaea Jacq. f., S. microphylla Diels. та S. persica L. |
| title_fullStr | Динаміка алелопатичної активності продуктів деструкції рослинних решток Syringa josikaea Jacq. f., S. microphylla Diels. та S. persica L. |
| title_full_unstemmed | Динаміка алелопатичної активності продуктів деструкції рослинних решток Syringa josikaea Jacq. f., S. microphylla Diels. та S. persica L. |
| title_short | Динаміка алелопатичної активності продуктів деструкції рослинних решток Syringa josikaea Jacq. f., S. microphylla Diels. та S. persica L. |
| title_sort | динаміка алелопатичної активності продуктів деструкції рослинних решток syringa josikaea jacq. f., s. microphylla diels. та s. persica l. |
| url | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/222 |
| work_keys_str_mv | AT pavliuchenkona dynamicsofallelopathicactivityofdecayproductsofplantresiduesofsyringajosikaeajacqfsmicrophylladielsandspersical AT dobroskokva dynamicsofallelopathicactivityofdecayproductsofplantresiduesofsyringajosikaeajacqfsmicrophylladielsandspersical AT krupasi dynamicsofallelopathicactivityofdecayproductsofplantresiduesofsyringajosikaeajacqfsmicrophylladielsandspersical AT pavliuchenkona dinamíkaalelopatičnoíaktivnostíproduktívdestrukcííroslinnihreštoksyringajosikaeajacqfsmicrophylladielstaspersical AT dobroskokva dinamíkaalelopatičnoíaktivnostíproduktívdestrukcííroslinnihreštoksyringajosikaeajacqfsmicrophylladielstaspersical AT krupasi dinamíkaalelopatičnoíaktivnostíproduktívdestrukcííroslinnihreštoksyringajosikaeajacqfsmicrophylladielstaspersical |