Оцінка ефективності використання нових культур для стабілізації системи ґрунт–рослина за умов алелопатичної післядії
Effect of organic matter of new crops as green-manure on physiological and biochemical properties of soil-plant system under lilac (Syringa vulgaris L.) allelopathic post-action was studied. Lilac seedlings were grown for 17 months under greenhouse conditions in pots with grey forest soil collected...
Збережено в:
| Дата: | 2014 |
|---|---|
| Автор: | |
| 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/242 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Plant Introduction |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Plant Introduction| _version_ | 1860121688814911488 |
|---|---|
| author | Pavliuchenko, N.A. |
| author_facet | Pavliuchenko, N.A. |
| author_sort | Pavliuchenko, N.A. |
| baseUrl_str | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2019-11-24T20:19:49Z |
| description | Effect of organic matter of new crops as green-manure on physiological and biochemical properties of soil-plant system under lilac (Syringa vulgaris L.) allelopathic post-action was studied. Lilac seedlings were grown for 17 months under greenhouse conditions in pots with grey forest soil collected after long-term lilac cultivation. Green-manure as biomass of Raphanus sativus var. oliefera L., Sinapis alba L., Sida hermaphrodita Rusby., Rumex patientia L. × R. tianschanicus A. Los. was applied at 5 % to soil weight. The soil without green-manure was used as control. Decrease in free phenolic substances concentration and simultaneous increase in oxidation-reduction potential, humus and free amino acids contents in soil during decay of the new crops biomass were observed. Application of the green-manure reduced soil phytotoxicity, which led to increase in the lilac seedlings growth. Decay products of organic residues of the new crops promoted accumulation of photosynthetic pigments – chlorophylls (chlorophyll b mainly) and carotenoids in leaves, which raised adaptability of the seedlings to lilac allelopathic post-action. Efficacy of use as the greenmanure of Raphanus sativus var. oliefera and Sinapis alba was higher as compared with Rumex patientia × R. tianschanicus and, especially, Sida hermaphrodita. |
| doi_str_mv | 10.5281/zenodo.1560524 |
| first_indexed | 2025-07-17T12:40:50Z |
| format | Article |
| fulltext |
92 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 3
УДК 581.524.1
Н.А. ПАВЛЮЧЕНКО
Национальный ботанический сад им. Н.Н. Гришко НАН Украины
Украина, 01014 г. Киев, ул. Тимирязевская, 1
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НОВЫХ
КУЛЬТУР ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СИСТЕМЫ ПОЧВА–РАСТЕНИЕ
В УСЛОВИЯХ АЛЛЕЛОПАТИЧЕСКОГО ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ
Изучено влияние органического вещества новых культур в виде сидератов на физиологические и биохимические свой-
ства системы почва–растение при аллелопатическом последействии сирени (Syringa vulgaris L.). Сеянцы сирени
выращивали в течение 17 мес в условиях вегетационного опыта в сосудах с серой лесной почвой после длительной
культуры сирени. Сидераты в виде биомассы Raphanus sativus var. oliefera L., Sinapis alba L., Sida hermaphrodita Rusby.,
Rumex patientia L. × R. tianschanicus A. Los. вносили из расчета 5 % массы почвы. Контролем служила почва без вне-
сения сидератов. Наблюдали снижение концентрации свободных фенольных веществ и одновременное увеличение
величины окислительно-восстановительного потенциала, содержания гумуса и свободных аминокислот в почве при
разложении биомассы новых культур. Применение сидератов уменьшало фитотоксичность почвы, что стимулирова-
ло ростовые процессы сеянцев сирени. Продукты деструкции органических остатков новых культур способствовали
аккумуляции в листьях фотосинтетических пигментов — хлорофиллов (преимущественно хлорофилла b) и кароти-
ноидов, что повышало адаптационную способность сеянцев к аллелопатическому последействию сирени. Эф фек-
тивность использования в качестве сидератов Raphanus sativus var. oliefera и Sinapis alba была выше по сравнению с
Rumex patientia × R. tianschanicus и, особенно, Sida hermaphrodita.
Ключевые слова: аллелопатическое последействие сирени, новые культуры, аминокислоты, фенольные веще-
ства, фотосинтетические пигменты.
© Н.А. ПАВЛЮЧЕНКО, 2014
При трансформации окружающей среды под
влиянием антропогенного фактора важным
заданием является сохранение стабильности
системы почва–растение, что предполагает со-
гласованное взаимодействие всех почвенных
процессов (физико-химических и биологичес-
ких) и определяет оптимальные условия для
роста и развития растений (Заіменко, 2008).
К основным показателям плодородия поч-
вы относят ее аллелопатические свойства,
проявляющиеся в виде взаимодействия или
последействия в системе почва–растение (Rice,
1984; Гродзинский, 1991; Мороз, 1995; Рахме-
тов, 2000). Аллелопатическое последействие
приобретает особое значение при монокуль-
туре, оказывая средообразующее влияние ор-
ганических продуктов жизнедеятельности пред-
шественников, аккумулированных почвой, на
последующие растения (Мороз, 1995). Коллек-
ция сирени Национального ботанического
сада им. Н.Н. Гришко НАН Украины пред-
ставляет ценность как генофонд высокодеко-
ративных интродуцированных видов, сортов
и форм, однако выращивание ее в условиях
длительной культуры привело к почвоутом-
лению вследствие накопления аллелопатиче-
ски активных веществ растительных остатков
(Pav luchenko, Gorobets, 2004).
Известно, что негумифицированное орга-
ническое вещество сидератов регулирует поч-
венно-микробиологические процессы, улуч-
шает агрохимические, водно- и агрофизиче-
ские показатели, что в целом повышает про-
дуктивность растений (Гребенников, 2011).
Наряду с традиционно используемыми для
сидерации бобовыми растениями (люпин,
клевер, люцерна и др.), успешно применяют
новые кормово-сидеральные культуры семей-
ства Brassicaceae, в частности сурепицу, виды
горчицы, редьку масличную (Рахметов и др.,
2006; Сидеральні культури.., 2011). Они име-
ют важное фитосанитарное значение, облада-
ют огромным потенциалом для оздоровления
почвы, в том числе ценными фиторемедиаци-
93ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 3
Оценка эффективности использования новых культур для стабилизации системы почва–растение в условиях...
онными свойствами, что позволяет восстано-
вить плодородие загрязненных и утомленных
почв, уменьшить использование минераль-
ных удобрений и гербицидов (Гродзинский,
1990; Будкевич, Заболотный, 2006). Новые
многолетние кормовые культуры, такие как
сида и щавнат, характеризуются ценным хи-
мическим составом зеленой массы (протеи-
ны, витамины, минеральные элементы), обо-
гащают почву питательными веществами, что
открывает большие перспективы для их ис-
пользования (Рахметов и др., 2006; Кошман и
др., 2013). Щавнат, например, рекомендуется
применять как растение-фиторемедиатор (Ва-
щук та ін., 2013).
Цель работы — провести комплексный фи-
зио лого-биохимический анализ системы поч-
ва–растение в условиях аллелопатического
по следействия для оптимизации ее функцио-
нирования путем использования негумифи-
цированного органического вещества новых
культур.
Объекты и методы
Свежую измельченную массу редьки маслич-
ной (Raphanus sativus var. oliefera L.), горчицы
белой (Sinapis alba L.), сиды (Sida hermaphrodi-
ta Rusby.), щавната (Rumex patientia L. × R. tian-
schanicus A. Los.) вносили из расчета 5 % массы
в серую лесную почву после длительной куль-
туры сирени (Syringa vulgaris L.) с участка си-
рингария Национального ботанического сада
им. Н.Н. Гришко НАН Украины. Контроль —
почва с участка сирингария без внесения си-
дератов. В сосуды с подготовленной почвой
высаживали двухлетние сеянцы сирени и вы-
ращивали в условиях вегетационного опыта
(Ка заков, 2000). Аллелопатический анализ
почвы проводили методом прямого биотес-
тирования (Гродзинский и др., 1990). В почве
определяли содержание гумуса, свободных
аминокислот и фенольных соединений, из-
меряли окислительно-восстано ви тель ный по-
тенциал (ОВП) (Гродзинский и др., 1988).
Опыт проводили в течение двух вегетаций.
Образцы растений и почвы отбирали трижды
за сезон (в 1-й год — через 1, 3 и 6 мес после
внесения сидератов, во 2-й год — через 12, 14
и 17 мес).
Содержание основных фотосинтетических
пиг ментов в листьях определяли спектрофото-
метрически (Мусієнко та ін., 2001). В конце
каждой вегетации учитывали прирост сеянцев.
Статистическая обработка данных прове-
дена при помощи пакета программ Microsoft
Excel 2007.
Результаты и обсуждение
Анализ аллелопатической активности почвы
показал, что добавление биомассы редьки
масличной и горчицы белой снижало ее фито-
токсичность в течение двух вегетаций (табл. 1).
Таблица 1. Аллелопатическая активность почвы после длительной культуры сирени при использовании сидератов
(биотест — прирост корней Lepidium sativum, % к контролю)
Table 1. Allelopathic activity of soil collected after long-term lilac cultivation under use of green-manure
(bioassay — radicle growth of Lepidium sativum, % to control)
Срок
отбора проб,
мес
Вариант опыта
Почва + горчица
белая
Почва + редька
масличная
Почва + сида Почва + щавнат
1 117,9 ± 3,54 112,6 ± 3,38 102,0 ± 3,06 88,1 ± 2,64
3 113,2 ± 3,40 103,4 ± 3,10 64,4 ± 1,93 101,1 ± 3,03
6 84,3 ± 2,53 89,9 ± 2,70 74,8 ± 2,24 87,4 ± 2,62
12 115,1 ± 3,45 134,9 ± 4,05 86,8 ± 2,60 104,7 ± 3,14
14 116,1 ± 3,48 154,4 ± 4,63 112,7 ± 3,38 127,5 ± 3,82
17 137,9 ± 4,14 147,7 ± 4,43 81,8 ± 2,45 131,8 ± 3,95
94 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 3
Н.А. Павлюченко
В процессе деструкции зеленой массы сиды
стимулирование ростовых процессов био тес -
та отмечено через 14 мес, щавната — через 14
и 17 мес.
Биологическую активность почвы оценива-
ли по качественному и количественному со-
держанию свободных аминокислот. Пос лед-
ние, являясь составной частью гумусовых ве-
ществ почвы, оказывают непосредственное
влияние на жизнедеятельность растений и
микроорганизмов, поступают в почву в основ-
ном в составе корневых выделений и расти-
тельных остатков, а также в результате синтеза
микроорганизмами, проявляя рост-инги би-
рующее или рост-стимулирующее алле ло-
патическое влияние в зависимости от концен-
трации и условий среды (Стефанский, 1992;
Atilio, Causin, 1996; Fujii, 1999; Barazani, Fried-
man, 2000). Применение сидератов повышало
количество свободных аминокислот в почве
на 18–78 % относительно контроля (табл. 2).
Качественный состав аминокислот был
наиболее разнообразным при внесении сиде-
ратов по сравнению с контролем и отличался
в зависимости от видовых особенностей ис-
пользуемого растительного материала, а так-
же в процессе его разложения. Через 17 мес
деструкции органических остатков сиды от-
мечено накопление глутамина, через 17 мес
деструкции остатков щавната — серина. Ко-
Таблица 2. Содержание свободных аминокислот в почве после длительной культуры сирени при использовании
сидератов, мг/кг
Table 2. Content of free amino acids in soil collected after long-term lilac cultivation under use of green-manure, mg/kg
Кислота
Вариант опыта
Контроль
(почва без добавок)
Почва + горчица
белая
Почва + редька
масличная
Почва + сида Почва + щавнат
Через 6 мес после внесения негумифицированного органического вещества
Лизин – 1,0 ± 0,03 – 0,8 ± 0,03 –
Гистидин 3,6 ± 0,11 4,5 ± 0,13 5,9 ± 0,18 5,1 ± 0,15 5,1 ± 0,15
Аспарагиновая 14,7 ± 0,44 16,8 ± 0,50 18,8 ± 0,56 17,9 ± 0,54 17,6 ± 0,53
Глицин 4,4 ± 0,13 4,3 ± 0,13 5,6 ± 0,17 3,9 ± 0,12 4,3 ± 0,13
Аспарагин 7,0 ± 0,21 7,5 ± 0,22 9,5 ± 0,28 8,3 ± 0,25 11,1 ± 0,33
Глутаминовая 1,7 ± 0,05 3,5 ± 0,10 4,8 ± 0,14 3,0 ± 0,09 2,0 ± 0,06
Валин 1,5 ± 0,04 1,3 ± 0,04 2,9 ± 0,09 0,9 ± 0,03 2,2 ± 0,07
Фенилаланин 0,8 ± 0,02 1,5 ± 0,04 1,3 ± 0,04 1,8 ± 0,05 0,7 ± 0,02
Изолейцин 1,8 ± 0,05 1,0 ± 0,03 2,6 ± 0,08 0,8 ± 0,02 1,5 ± 0,04
Лейцин 1,3 ± 0,04 2,0 ± 0,05 2,2 ± 0,07 2,2 ± 0,07 1,9 ± 0,06
Сумма 36,8 ± 1,1 43,4 ± 1,3 53,6 ±1,6 44,7 ± 1,3 46,4 ± 1,4
Через 17 мес после внесения негумифицированного органического вещества
Лизин 3,3 ± 0,10 3,1 ± 0,09 6,5 ± 0,19 4,5 ± 0,13 3,3 ± 0,10
Гистидин 2,4 ± 0,07 3,7 ± 0,11 4,3 ± 0,13 3,4 ± 0,10 3,4 ± 0,11
Глицин 2,7 ± 0,08 3,4 ± 0,10 4,1 ± 0,12 3,2 ± 0,10 2,6 ± 0,08
Серин – – – – 2,5 ± 0,07
Аспарагин 7,9 ± 0,24 11,3 ± 0,34 10,5 ± 0,31 6,9 ± 0,21 5,9 ± 0,18
Глутамин – – – 1,7 ± 0,05 –
Валин 0,3 ± 0,01 1,2 ± 0,04 2,2 ± 0,07 1,4 ± 0,04 1,2 ± 0,04
Тирозин 0,8 ± 0,02 1,7 ± 0,05 2,8 ± 0,08 1,7 ± 0,05 1,7 ± 0,05
Фенилаланин 2,4 ± 0,07 3,2 ± 0,10 3,6 ± 0,11 2,6 ± 0,08 3,0 ± 0,09
Изолейцин 0,6 ± 0,02 1,6 ± 0,05 2,5 ± 0,07 1,6 ± 0,05 1,6 ± 0,05
Лейцин 2,1 ± 0,06 2,9 ± 0,09 3,5 ± 0,10 2,4 ± 0,07 2,5 ± 0,07
С у м м а 22,5 ± 0,67 32,1 ± 1,00 40,0 ± 1,2 29,4 ± 0,88 27,7 ± 0,83
95ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 3
Оценка эффективности использования новых культур для стабилизации системы почва–растение в условиях...
Таблица 3. Влияние органического вещества новых культур в виде сидератов на динамику биохимических показате-
лей почвы после длительной культуры сирени
Table 3. Effect of organic mаtter of new crops as green-manure on dynamics of biochemical characteristics of soil collected
after long-term lilac cultivation
Срок
отбора проб,
мес
Вариант опыта
Контроль
(почва без добавок)
Почва + горчица
белая
Почва + редька мас-
личная
Почва + сида Почва + щавнат
Окислительно-восстановительный потенциал, мВ
1 235 ± 7,0 200 ± 6,0 205 ± 6,1 220 ± 6,6 210 ± 6,3
3 230 ± 6,9 258 ± 7,7 260 ± 7,8 290 ± 8,7 270 ± 8,1
6 242 ± 7,3 272 ± 8,2 285 ± 8,5 300 ± 9,0 290 ± 8,6
12 240 ± 7,2 260 ± 7,8 270 ± 8,1 310 ± 9,3 292 ± 8,8
14 215 ± 6,4 265 ± 7,9 256 ± 7,7 274 ± 8,2 251 ± 7,5
17 198 ± 5,9 296 ± 8,9 299 ± 9,0 247 ± 7,4 211 ± 6,3
Содержание свободных фенольных веществ, мг/кг
1 110,2 ± 3,3 115,0 ± 3,4 120,2 ± 3,6 130,1 ± 3,9 145,1 ± 4,3
3 115,2 ± 3,5 100,2 ± 3,0 114,0 ± 3,4 136,1 ± 4,1 120,1 ± 3,6
6 108,0 ± 3,2 90,1 ± 2,7 82,1 ± 2,5 103,0 ± 3,1 97,3 ± 2,9
12 100,3 ± 3,0 81,5 ± 2,4 70,0 ± 2,1 97,1 ± 2,9 90,0 ± 2,7
14 95,4 ± 2,9 70,2 ± 2,1 45,0 ± 1,3 80,1 ± 2,4 61,2 ± 1,8
17 90,0 ± 2,7 61,3 ± 1,8 50,1 ± 1,5 84,1 ± 2,5 72,1 ± 2,2
Содержание гумуса, %
1 1,70 ± 0,03 1,71 ± 0,03 1,75 ± 0,04 1,50 ± 0,03 1,60 ± 0,04
3 1,70 ± 0,03 2,10 ± 0,04 2,20 ± 0,06 1,84 ± 0,05 1,90 ± 0,04
6 1,80 ± 0,05 2,24 ± 0,07 2,53 ± 0,06 1,95 ± 0,05 2,00 ± 0,06
12 1,74 ± 0,03 2,07 ± 0,06 2,34 ± 0,07 1,93 ± 0,04 2,16 ± 0,06
14 1,80 ± 0,03 2,20 ± 0,07 2,50 ± 0,08 2,07 ± 0,06 2,12 ± 0,05
17 1,58 ± 0,04 1,90 ± 0,03 1,91 ± 0,05 1,83 ± 0,04 1,97 ± 0,05
личественное содержание аминокислот при
сидерации в течение 6 мес увеличивалось в
основном за счет гистидина (в 1,2–1,6 раза
выше контроля), аспарагина (в 1,1–1,6 раза),
глутаминовой кислоты (в 1,2–2,8 раза), фе-
нилаланина (в 1,6–2,2 раза), лейцина (в 1,5–
1,7 раза). Через 17 мес концентрация амино-
кислот уменьшилась во всех вариантах опы-
та, но была выше в почве с сидеральными
добавками, особенно содержание гистидина
(в 1,4–1,8 раза выше контроля), тирозина (в
2,1–3,5 раза), валина (в 4,0–7,3 раза), изолей-
цина (в 2,7–4,5 раза).
Биохимическое состояние почвы оценива-
ли по протеканию окислительно-вос ста но ви-
тельных процессов, тесно связанных с пре-
вращениями органического вещества. Вели-
чина ОВП отражает их суммарный эффект в
почве и направленность в данный момент
(Кауричев, Орлов, 1982).
Через 1 мес после внесения растительных
остатков новых культур в почву наблюдали сни-
жение значения ОВП в среднем на 15–35 мВ
относительно контроля, что объясняется по-
ступлением лабильных форм органических ве-
ществ при их деструкции (табл. 3). Затем про-
исходило повышение величины ОВП на 13–
101 мВ по сравнению с контролем, что способст-
вовало созданию наиболее благоприятных ус -
ловий для гумификации при сидерации. Такая
тенденция сохранялась на протяжении 17 мес
трансформации биомассы новых культур.
Фенольные вещества почвы представляют
интерес в качестве предшественников гумусо-
96 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 3
Н.А. Павлюченко
вых соединений, однако, находясь в подвиж-
ном состоянии, могут выполнять аллелопати-
ческую функцию (Rice, 1984; Blum, 2004).
Через 1 мес после внесения биомассы сиде-
ратов содержание фенольных веществ в почве
увеличивалось в 1,1–1,3 раза по сравнению с
контролем либо оставалось на его уровне (для
горчицы белой). В дальнейшем наблюдали
постепенное снижение их концентрации в
1,1–2,1 раза относительно контроля, что ука-
зывает на активное их вовлечение в процессы
гумификации (см. табл. 3). Подтверждением
этого служат результаты определения содер-
жания гумуса (см. табл. 3). Внесение в почву
зеленой массы исследуемых культур повыша-
ло его количество по сравнению с контролем
для горчицы белой на 19–24 %, для редьки
масличной — на 21–40 %, для сиды — на 8–16 %,
для щавната — на 10–25 %.
Положительное влияние исследуемых си-
дератов на аллелопатические и биохимиче-
ские свойства почвы с участка сирингария от-
разилось на физиологическом состоянии се-
янцев сирени.
Установлено увеличение содержания хло-
рофиллов a и b, а также каротиноидов при
использовании органических остатков новых
культур (табл. 4). Продукты их деструкции
оказывали влияние также на компонентный
состав пигментов, снижая величину соотно-
шения хлорофилла a к хлорофиллу b (в тече-
ние 6 мес) и хлорофиллов a + b к каротинои-
дам, что указывает на возрастание доли хло-
рофилла b и каротиноидов по отношению к
хлорофиллу. Аккумуляцию преимущественно
хлорофилла b и каротиноидов связывают со
стабилизацией структуры светособирающих
комплексов в неблагоприятных условиях сре-
ды (Свєтлова, 2001). В данном случае сиде-
раты повышали адаптационную способность
се янцев при аллелопатическом последейст-
вии сирени.
Таблица 4. Содержание основных фотосинтетических пигментов в листьях сеянцев сирени,
мг/100 г сырого вещества
Table 4. Content of main photosynthetic pigments in leaves of lilac seedlings, mg/100 g of fresh matter
Пигмент
Вариант опыта
Контроль
(почва без добавок)
Почва + горчица
белая
Почва + редька
масличная
Почва + сида Почва + щавнат
Через 1 мес после внесения негумифицированного органического вещества
Хлорофиллы a + b 242,0 ± 7,3 261,4 ± 7,8 280,9 ± 8,4 272,0 ± 8,1 238,5 ± 7,1
Каротиноиды 44,8 ± 1,3 52,0 ± 1,6 55,2 ± 1,7 56,0 ± 1,7 51,0 ± 1,5
Хлорофилл a / b 1,91 ± 0,05 1,54 ± 0,03 1,60 ± 0,03 1,52 ± 0,04 1,49 ± 0,03
Хлорофилл / Каро-
тиноиды
5,40 ± 0,10 5,03 ± 0,10 5,09 ± 0,10 4,86 ± 0,09 4,68 ± 0,09
Через 6 мес после внесения негумифицированного органического вещества
Хлорофиллы a + b 248,0 ± 7,4 280,1 ± 8,4 310,5 ± 9,3 275,0 ± 8,2 261,0 ± 7,9
Каротиноиды 43,1 ± 1,3 51,8 ± 1,6 59,0 ± 1,8 57,0 ± 1,7 53,0 ± 1,6
Хлорофилл a / b 1,88 ± 0,04 1,57 ± 0,03 1,62 ± 0,03 1,53 ± 0,04 1,51 ± 0,05
Хлорофилл / Каро-
тиноиды
5,75 ± 0,11 5,41 ± 0,10 5,26 ± 0,11 4,82 ± 0,09 4,92 ± 0,10
Через 17 мес после внесения негумифицированного органического вещества
Хлорофиллы a + b 239,7 ± 7,2 325,3 ± 9,8 326,8 ± 9,8 300,0 ± 9,0 312,0 ± 9,4
Каротиноиды 42,2 ± 1,3 55,4 ± 1,7 61,7 ± 1,8 52,0 ± 1,6 57,0 ± 1,7
Хлорофилл a / b 1,85 ± 0,04 1,87 ± 0,03 1,89 ± 0,04 1,83 ± 0,03 1,81 ± 0,04
Хлорофилл / Каро-
тиноиды
5,68 ± 0,11 5,87 ± 0,12 5,30 ± 0,10 5,77 ± 0,12 5,47 ± 0,11
97ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 3
Оценка эффективности использования новых культур для стабилизации системы почва–растение в условиях...
Наблюдали стимулирование ростовых про-
цессов. Так, прирост сеянцев в течение двух ве-
гетационных периодов при внесении сидератов
был выше на 8–37 % по сравнению с контро-
лем. Наибольший прирост отмечен при исполь-
зовании биомассы редьки масличной, наимень-
ший — при использовании биомассы сиды.
Выводы
Система почва–растение как динамичная
структура формируется вследствие взаимо-
действия множества факторов, обусловлива-
ющих функционирование всех ее компонен-
тов. Применение негумифицированного ор-
ганического вещества новых культур в виде
сидератов для оптимизации системы почва–
растение в условиях аллелопатического пос-
ледействия сирени снижало фитотоксичность
почвы, уменьшало содержание подвижных
органических веществ, в том числе феноль-
ных, способствовало накоплению свободных
аминокислот и интенсификации процессов
гумификации, повышало адаптационную спо-
собность растений, что в целом улучшало их
физиологическое состояние. Эффективность
внесения зеленой массы редьки масличной и
горчицы белой была более высокой по срав-
нению с щавнатом и, особенно, сидой.
Автор выражает искреннюю благодарность
доктору сельскохозяйственных наук Д.Б. Рахме-
тову и кандидату биологических наук В.К. Горбу
за предоставленный растительный материал
для исследований.
Будкевич Т.А. Фиторемедиационная роль крес-
тоцветных растений как предшественников кормо-
вых культур на почвах, загрязненных тяжелыми ме-
таллами / Т.А. Будкевич, А.И. Заболотный // Алело-
патія та сучасна біологія: міжн. наук. конф., 17–19
жовт. 2006 р.: Матеріали. — К., 2006. — С. 41–46.
Ващук С.П. Вплив гібереліну на проростання на-
сіння і накопичення важких металів у проростках
гірчиці білої та щавнату за росту на витяжках суб-
стратів породного відвалу / С.П. Ващук, В.І. Бара-
нов, Д.Б. Рахметов // Біологічні студії. — 2013. — Т. 7,
№ 1. — С. 97–104.
Гребенников А.М. Методические положения по вы-
бору наиболее эффективных сидеральных агроцено-
зов для воспроизводства плодородия типичных чер-
ноземов Центрально-черноземной зоны: Метод. ре-
комендации / А.М. Гребенников. — М.: ГНУ Почв.
ин-т им. В.В. Докучаева, 2011. — 53 с.
Гродзинский А.М. Санитарная роль крестоцветных
культур в севообороте / А.М. Гродзинский // Аллело-
патия и продуктивность растений: Сб. науч. тр. — К.:
Наук. думка, 1990. — С. 3–14.
Гродзинский А.М. Аллелопатия растений и почво-
утомление: Избр. тр. / А.М. Гродзинский. — К.: Наук.
думка, 1991. — 432 с.
Гродзинский А.М. Руководство по применению
биохимических методов в аллелопатических ис-
следованиях почв / А.М. Гродзинский, С.А. Горобец,
Л.И. Крупа. — К.: ЦРБС АН УССР, 1988. — 18 с.
Заіменко Н.В. Наукові принципи структурно-функ-
ціонального конструювання штучних біогеоценозів у
системі ґрунт–рослина–ґрунт / Н.В. Заіменко. — К.:
Наук. думка, 2008. — 304 с.
Казаков Є.О. Методологічні основи постановки
експерименту з фізіології рослин / Є.О. Казаков. —
К.: Фітосоціоцентр, 2000. — 272 с.
Кауричев И.С. Окислительно-восстановительные
процессы и их роль в генезисе и плодородии почв /
И.С. Кауричев, Д.С. Орлов. — М.: Колос, 1982. — 247 с.
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. — Дніпропетровськ,
1995. — 51 с.
Мусієнко М.М. Спектрофотометричні методи в прак-
тиці фізіології, біохімії та екології рослин / М.М. Му-
сієнко, Т.В. Паршикова, П.С. Славний. — К.: Фітосо-
ціоцентр, 2001. — 200 с.
Прямые методы биотестирования почвы и метабо-
литов микроорганизмов / А.М. Гродзинский, Е.Ю. Кос-
трома, Т.С. Шроль, И.Г. Хохлова // Аллелопатия и
продуктивность растений: Сб. науч. тр. — К.: Наук.
думка, 1990. — С. 121–124.
Рахметов Д.Б. Кормовые мальвы в агрофитоцено-
зах Лесостепи Украины: интродукция, биология, сор-
та, возделывание / Д.Б. Рахметов. — К.: Фитосоцио-
центр, 2000. — 288 с.
Рахметов Д.Б. Аллелопатическая роль новых куль-
тур в многолетних агрофитоценозах / Д.Б. Рахметов,
С.А. Горобец, С.А. Рахметова // Алелопатія та сучасна
біологія: Міжн. наук. конф., 17–19 жовт. 2006 р.: ма-
теріали. — К., 2006. — С. 111–119.
Свєтлова Н.Б. Ліпід-пігментний комплекс та екзо-
генні біорегулятори у формуванні адаптивних реак-
цій пшениці до посухи: Автореф. дис. на здобуття
наук. ступеня канд. біол. наук: спец. 03.00.12 «Фізіо-
логія рослин» / Н.Б. Свєтлова. — К., 2001. — 20 с.
Сидеральні культури: практичні рекомендації /
С.С. Антонець, А.С. Антонець, В.М. Писаренко [та
ін.]; за ред. В.М. Писаренка. — Полтава: Сімон,
2011. — 52 с.
98 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 3
Н.А. Павлюченко
Стефанский К.С. Определение аллелопатической
активности аминокислот / К.С. Стефанский // Кру-
говорот аллелопатически активных веществ в биогео-
ценозах: Сб. науч. тр. — К.: Наук. думка,1992. —
С. 147–154.
Химический состав и кормовые достоинства но-
вых кормовых растений в условиях Республики
Молдова / С.И. Кошман, В.Г. Цыцей, А.С. Телеуцэ,
В.Д. Кошман // Non-Traditional, New and Forgotten
Plant Species: Scientific and Practical Aspects of Cultiva-
tion: the Ist Internat. Conf., 10-12 Sept. 2013: Proceed-
ings. — Kyiv, 2013. — P. 402–405.
Atilio B. The central role of amino acids on nitrogen
utilization and plant growth / B. Atilio, H.F. Causin // J.
Plant Physiol. — 1996. — Vol. 149, N 3-4. — P. 358–362.
Barazani Oz. Effect of exogenously applied L-trypto-
phan on allelochemical activity of plant-growth-promot-
ing rhizobacteria (PGPR) / Oz. Barazani, J. Friedman //
J. Chem. Ecol. — 2000. — Vol. 26, N 2. — P. 343–349.
Blum U. Fate of phenolic allelochemicals in soils — the
role of soil and rhizosphere microorganisms / U. Blum //
Allelopathy: chemistry and mode of action of allelochemi-
cals. — CRC Press, 2004. — P. 57–76.
Fujii Y. Allelopathy of hairy vetch and mucuna; their
application for sustainable agriculture / Y. Fujii // Biodi-
versity and Allelopathy: From Organisms To Ecosystems
In The Pacific. — Taipei: Academia Sinica, 1999. — P. 291–300.
Pavluchenko N.A. Duration of allelopathic effect of
lilac (Syringa vulgaris L.) residues / N.A. Pavluchenko,
S.A. Gorobets // Allelopathy — from understanding to ap-
plication: Second European Allelopathy Symposium,
3–5 June 2004: Proceedings. — Pulawy, Poland, 2004. — P. 107.
Rice E.L. Allelopathy / E.L. Rice. — New York: Aca-
demic Press, 1984. — 422 p.
Поступила в редакцию 30.04.2014 г.
Рекомендовал к печати П.А. Мороз
Н.А. Павлюченко
Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка
НАН України, Україна, м. Київ
ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ВИКОРИСТАННЯ
НОВИХ КУЛЬТУР ДЛЯ СТАБІЛІЗАЦІЇ СИСТЕМИ
ҐРУНТ–РОСЛИНА ЗА УМОВ АЛЕЛОПАТИЧНОЇ
ПІСЛЯДІЇ
Вивчено вплив органічної речовини нових культур у
вигляді сидератів на фізіологічні та біохімічні власти-
вості системи ґрунт–рослина при алелопатичній піс-
лядії бузку (Syringa vulgaris L.). Сіянці бузку вирощу-
вали протягом 17 міс за умов вегетаційного досліду в
посудинах із сірим лісовим ґрунтом після тривалої
культури бузку. Сидерати у вигляді біомаси Raphanus
sativus var. oliefera L., Sinapis alba L., Sida hermaphrodita
Rusby., Rumex patientia L. × R. tianschanicus A. Los. вно-
сили з розрахунку 5 % маси ґрунту. Контролем слугу-
вав ґрунт без внесення сидератів. Спостерігали зни-
ження концентрації вільних фенольних речовин та
одночасне збільшення величини окисно-відновного
потенціалу, вмісту гумусу і вільних амінокислот у
ґрунті при розкладі біомаси нових культур. Застосу-
вання сидератів зменшувало фітотоксичність ґрунту,
що стимулювало ростові процеси сіянців бузку. Про-
дукти деструкції органічних решток нових культур
сприяли акумуляції у листках фотосинтетичних піг-
ментів — хлорофілів (переважно хлорофілу b) та ка-
ротиноїдів, що підвищувало адаптаційну здатність
сіянців до алелопатичної післядії бузку. Ефективність
використання як сидератів Raphanus sativus var. oliefera
та Sinapis alba була вищою порівняно з Rumex patientia
L. × R. tianschanicus і, особливо, Sida hermaphrodita.
Ключові слова: алелопатична післядія бузку, нові
культури, амінокислоти, фенольні речовини, фото-
синтетичні пігменти.
N.A. Pavliuchenko
M.M. Gryshko National Botanical Garden,
National Academy of Sciences of Ukraine,
Ukraine, Kyiv
ESTIMATION OF EFFICACY OF USE OF NEW
CROPS FOR STABILIZATION OF SOIL–PLANT
SYSTEM UNDER ALLELOPATHIC POST-ACTION
CONDITIONS
Effect of organic matter of new crops as green-manure on
physiological and biochemical properties of soil-plant sys-
tem under lilac (Syringa vulgaris L.) allelopathic post-ac-
tion was studied. Lilac seedlings were grown for 17 months
under greenhouse conditions in pots with grey forest soil
collected after long-term lilac cultivation. Green-manure
as biomass of Raphanus sativus var. oliefera L., Sinapis alba
L., Sida hermaphrodita Rusby., Rumex patientia L. × R.
tianschanicus A. Los. was applied at 5 % to soil weight. The
soil without green-manure was used as control. Decrease in
free phenolic substances concentration and simultaneous
increase in oxidation-reduction potential, humus and free
amino acids contents in soil during decay of the new crops
biomass were observed. Application of the green-manure
reduced soil phytotoxicity, which led to increase in the lilac
seedlings growth. Decay products of organic residues of the
new crops promoted accumulation of photosynthetic pig-
ments — chlorophylls (chlorophyll b mainly) and caroten-
oids in leaves, which raised adaptability of the seedlings to
lilac allelopathic post-action. Efficacy of use as the green-
manure of Raphanus sativus var. oliefera and Sinapis alba
was higher as compared with Rumex patientia × R. tians-
chanicus and, especially, Sida hermaphrodita.
Key words: lilac allelopathic post-action, new crops, ami-
no acids, phenolic substances, photosynthetic pigments.
|
| id | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-242 |
| institution | Plant Introduction |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-17T12:40:50Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | wwwplantintroductionorg/37/1dd73e52e9f6c0ad93c341751812de37.pdf |
| spelling | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-2422019-11-24T20:19:49Z Estimation of efficacy of use of new crops for stabilization of soil–plant system under allelopathic post-action conditions Оцінка ефективності використання нових культур для стабілізації системи ґрунт–рослина за умов алелопатичної післядії Pavliuchenko, N.A. Effect of organic matter of new crops as green-manure on physiological and biochemical properties of soil-plant system under lilac (Syringa vulgaris L.) allelopathic post-action was studied. Lilac seedlings were grown for 17 months under greenhouse conditions in pots with grey forest soil collected after long-term lilac cultivation. Green-manure as biomass of Raphanus sativus var. oliefera L., Sinapis alba L., Sida hermaphrodita Rusby., Rumex patientia L. × R. tianschanicus A. Los. was applied at 5 % to soil weight. The soil without green-manure was used as control. Decrease in free phenolic substances concentration and simultaneous increase in oxidation-reduction potential, humus and free amino acids contents in soil during decay of the new crops biomass were observed. Application of the green-manure reduced soil phytotoxicity, which led to increase in the lilac seedlings growth. Decay products of organic residues of the new crops promoted accumulation of photosynthetic pigments – chlorophylls (chlorophyll b mainly) and carotenoids in leaves, which raised adaptability of the seedlings to lilac allelopathic post-action. Efficacy of use as the greenmanure of Raphanus sativus var. oliefera and Sinapis alba was higher as compared with Rumex patientia × R. tianschanicus and, especially, Sida hermaphrodita. Вивчено вплив органічної речовини нових культур у вигляді сидератів на фізіологічні та біохімічні властивості системи ґрунт–рослина при алелопатичній післядії бузку (Syringa vulgaris L.). Сіянці бузку вирощували протягом 17 міс. за умов вегетаційного досліду в посудинах із сірим лісовим ґрунтом після тривалої культури бузку. Сидерати у вигляді біомаси Raphanus sativus var. oliefera L., Sinapis alba L., Sida hermaphrodita Rusby., Rumex patientia L. × R. tianschanicus A. Los. вносили з розрахунку 5 % маси ґрунту. Контролем слугував ґрунт без внесення сидератів. Спостерігали зниження концентрації вільних фенольних речовин та одночасне збільшення величини окисно-відновного потенціалу, вмісту гумусу і вільних амінокислот у ґрунті при розкладі біомаси нових культур. Застосування сидератів зменшувало фітотоксичність ґрунту, що стимулювало ростові процеси сіянців бузку. Продукти деструкції органічних решток нових культур сприяли акумуляції у листках фотосинтетичних пігментів – хлорофілів (переважно хлорофілу b) та каротиноїдів, що підвищувало адаптаційну здатність сіянців до алелопатичної післядії бузку. Ефективність використання як сидератів Raphanus sativus var. oliefera та Sinapis alba була вищою порівняно з Rumex patientia L. × R. tianschanicus і, особливо, Sida hermaphrodita. M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine 2014-09-01 Article Article application/pdf https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/242 10.5281/zenodo.1560524 Plant Introduction; Vol 63 (2014); 92-98 Інтродукція Рослин; Том 63 (2014); 92-98 2663-290X 1605-6574 10.5281/zenodo.3377725 en https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/242/230 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | Pavliuchenko, N.A. Оцінка ефективності використання нових культур для стабілізації системи ґрунт–рослина за умов алелопатичної післядії |
| title | Оцінка ефективності використання нових культур для стабілізації системи ґрунт–рослина за умов алелопатичної післядії |
| title_alt | Estimation of efficacy of use of new crops for stabilization of soil–plant system under allelopathic post-action conditions |
| title_full | Оцінка ефективності використання нових культур для стабілізації системи ґрунт–рослина за умов алелопатичної післядії |
| title_fullStr | Оцінка ефективності використання нових культур для стабілізації системи ґрунт–рослина за умов алелопатичної післядії |
| title_full_unstemmed | Оцінка ефективності використання нових культур для стабілізації системи ґрунт–рослина за умов алелопатичної післядії |
| title_short | Оцінка ефективності використання нових культур для стабілізації системи ґрунт–рослина за умов алелопатичної післядії |
| title_sort | оцінка ефективності використання нових культур для стабілізації системи ґрунт–рослина за умов алелопатичної післядії |
| url | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/242 |
| work_keys_str_mv | AT pavliuchenkona estimationofefficacyofuseofnewcropsforstabilizationofsoilplantsystemunderallelopathicpostactionconditions AT pavliuchenkona ocínkaefektivnostívikoristannânovihkulʹturdlâstabílízacíísistemigruntroslinazaumovalelopatičnoípíslâdíí |