Алелопатичний підхід до оптимізації біохімічного стану ґрунтового середовища

Effect of unhumificated organic substance of Brassica rapa var. oleifera on biochemical state of soil environment after long-term lilac cultivation was studied. Application of unhumificated organic substance promoted intensification of humification processes, raised biological soil activity and redu...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Date:	2012
Main Author:	Pavliuchenko, N.A.
Format:	Article
Language:	English
Published:	M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine 2012
Online Access:	https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/438
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Plant Introduction
Download file:

Institution

Plant Introduction

_version_	1860122497477771264
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	2019-11-30T18:58:49Z
description	Effect of unhumificated organic substance of Brassica rapa var. oleifera on biochemical state of soil environment after long-term lilac cultivation was studied. Application of unhumificated organic substance promoted intensification of humification processes, raised biological soil activity and reduced the soil phytotoxicity.
doi_str_mv	10.5281/zenodo.2542133
first_indexed	2025-07-17T12:42:38Z
format	Article
fulltext	80 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2012, № 2 © Н.А. ПАВЛЮЧЕНКО, 2012 УДК 581.524.1 Н.А. ПАВЛЮЧЕНКО Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАН України Україна, 01014 м. Київ, вул. Тімірязєвська, 1 АЛЕЛОПАТИЧНИЙ ПІДХІД ДО ОПТИМІЗАЦІЇ БІОХІМІЧНОГО СТАНУ ҐРУНТОВОГО СЕРЕДОВИЩА Вивчено вплив негуміфікованої органічної речовини Brassica rapa var. oleifera на біохімічний стан ґрунтового сере- довища після тривалої культури бузку. Застосування негуміфікованої органічної речовини сприяло інтенсифіка- ції процесів гуміфікації, підвищувало біологічну активність ґрунту. Ключові слова: алелопатія, бузок, негуміфікована органічна речовина, амінокислоти, фенольні речовини. Останнім часом особливої актуальності на- були дослідження з алелопатії, спрямовані на підвищення родючості ґрунтів та їхньої біологічної активності за допомогою алело- патичних чинників широкого спектру дії (фі- тогербіциди, регулювання чисельності фіто- токсичних та корисних ґрунтових мік ро- ор ганізмів, збагачення ґрунту фізіологічно ак тивними речовинами та ін.) у вигляді коре- невих виділень рослин, органічних решток тощо, а також створених на їхній основі біо- препаратів [12, 14]. Так, установлено позитив- ний алелопатичний ефект капустяних куль- тур (суріпиці, редьки олійної, гірчиці та ін.) на продуктивність, ріст та розвиток рослин у сі- возмінах, на мікрофлору ґрунту [4, 8, 12]. Результати наших попередніх дослі- джень свідчать про ефективність викорис- тання озимої суріпиці як сидерату для зни- ження фітотоксичності ґрунту з-під трива- лої культури бузку звичайного (Syringa vulgaris L.), яка виникла внаслідок нагро- мадження алелопатично активних речовин власних рослинних решток [11], та для по- ліпшення фізіологічного стану сіянців буз- ку в умовах вегетаційного досліду [1, 2, 3]. Мета роботи — вивчити вплив негуміфі- кованої органічної речовини озимої суріпи- ці на ґрунтові процеси під сортами бузку звичайного на ділянці сирингарію. Об’єкти та методи Зелену біомасу озимої суріпиці (Brassica rapa var. oleifera) сорту Горлиця у фазі цвітіння вносили в сірий опідзолений ґрунт у кількості 3,5 кг/м2 на ділянці си- рингарію НБС НАН України під сортами бузку Мішель Бюхнер, Мадам Лемуан і Тарас Бульба. Дослід проводили протягом двох вегета- ційних періодів. Зразки ґрунту відбирали в 1-й рік через 1, 3 і 6 міс після внесення си- дерату, на 2-й — через 12, 18 міс. Алелопа- тичний аналіз ґрунту здійснювали методом прямого біотестування [7]. В ґрунті дослі- джували вміст гумусу [10], вільних аміно- кислот та фенольних речовин [6]. Результати та обговорення Отримані результати засвідчили, що вико- ристання озимої суріпиці як сидеральної культури позитивно позначилося на але- лопатичній активності ґрунту. У процесі деструкції органічної речо- вини, яка легко мобілізується, приріст біо тесту поступово збільшувався і досягав максимуму через 6 міс після застосування сидеральної культури (табл. 1). При цьо- му при ріст тест-об’єкта — корінців крес- са лату в ґрунтових зразках сортів Мішель Бюхнер, Тарас Бульба та Мадам Лемуан був відповідно на 59%; 72% і 85% вищим за контроль. 81ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2012, № 2 Алелопатичний підхід до оптимізації біохімічного стану ґрунтового середовища Стимуляція росту біотеста знижувала- ся через 12 міс розкладання зеленої біо- маси. Через 18 міс ріст-стимулюючий ефект негуміфікованої органічної речови- ни найкраще зберігався для ґрунту під рослинами сортів Мадам Лемуан та Мі- шель Бюхнер. При внесенні сидерату кількість орга- нічної речовини в ґрунті зростала на 6–48% порівняно з контролем залежно від строків відбору та сорту. Збагачення ґрунту орга- нічною речовиною найбільш активно відбу- валося через 12 міс після використання озимої суріпиці. Протягом усього періоду досліджень сидерація сприяла накопичен- ню органічної речовини в ґрунті більшою мірою під сортом Мадам Лемуан. Вміст гу- мусу був найнижчим у ґрунті під сортом Тарас Бульба, причому як у контрольному варіанті, так і при внесенні органічної ре- човини. Біологічну активність ґрунту оцінювали за вмістом вільних амінокислот. Амінокис- лоти входять до складу рослинних виділень Таблиця 1. Алелопатична активність ґрунту під сортами Syringa vulgaris при внесенні негуміфікованої органічної речовини (приріст коренів крес-салату, % до контролю) Варіант Кількість місяців після внесення органічної речовини 1 3 6 12 18 Ґрунт під сортом Тарас Бульба 111,5 ± 3,3 123,0 ± 3,7 172,0 ± 5,1 125,0 ± 3,7 114,7 ± 3,4 Ґрунт під сортом Мадам Лемуан 106,8 ± 3,2 112,7 ± 3,4 185,0 ± 5,6 146,4 ± 4,4 138,5 ± 4,1 Ґрунт під сортом Мішель Бюхнер 114,3 ± 3,4 125,0 ± 3,7 159,0 ± 4,8 134,2 ± 4,0 129,5 ± 3,9 Таблиця 2. Вміст вільних амінокислот у ґрунті сирингарію через 6 міс після внесення негуміфікованої органічної речовини, мг/кг Амінокислота Варіант Ґ р у н т п ід с о р т о м Т а р а с Б у л ь б а (к о н т р о л ь ) Ґ р у н т п ід с о р т о м Т а р а с Б у л ь б а + с и д е р а т Ґ р у н т п ід с о р т о м М а д а м Л е м у а н (к о н т р о л ь ) Ґ р у н т п ід с о р т о м М а д а м Л е м у а н + с и д е р а т Ґ р у н т п ід с о р т о м М іш е л ь Б ю х н е р (к о н т р о л ь ) Ґ р у н т п ід с о р т о м М іш е л ь Б ю х н е р + с и д е р а т Лізин 0,9 ± 0,03 0,9 ± 0,03 0,8 ± 0,02 2,2 ± 0,07 0,7 ± 0,02 0,9 ± 0,03 Гістидин 3,1 ± 0,09 4,0 ± 0,12 3,4 ± 0,10 3,5 ± 0,10 3,5 ± 0,10 6,2 ± 0,19 Аргінін 4,5 ± 0,13 6,6 ± 0,20 4,8 ± 0,14 6,0 ± 0,18 8,5 ± 0,25 6,7 ± 0,20 Аспарагінова 9,9 ± 0,30 10,5 ± 0,31 7,0 ± 0,21 11,0 ± 0,33 9,8 ± 0,29 10,8 ± 0,32 Гліцин 2,6 ± 0,08 8,6 ± 0,26 2,4 ± 0,07 4,3 ± 0,13 2,9 ± 0,09 8,8 ± 0,26 Глутамінова 3,8 ± 0,11 3,8 ± 0,11 0,9 ± 0,03 2,6 ± 0,08 2,2 ± 0,07 4,0 ± 0,12 Валін 1,1 ± 0,03 0,7 ± 0,02 0,9 ± 0,03 0,6 ± 0,02 1,6 ± 0,05 1,4 ± 0,04 Фенілаланін 2,4 ± 0,07 4,7 ± 0,14 3,1 ± 0,09 3,9 ± 0,12 3,2 ± 0,10 5,1 ± 0,15 Ізолейцин 1,9 ± 0,06 1,9 ± 0,06 1,9 ± 0,07 2,3 ± 0,07 2,2 ± 0,07 2,1 ± 0,06 Лейцин 2,6 ± 0,08 4,3 ± 0,13 2,9 ± 0,09 3,3 ± 0,10 3,0 ± 0,09 5,1 ± 0,15 Разом 32,8 ± 0,98 46,0 ± 1,38 28,1 ± 0,84 39,7 ± 1,19 37,6 ± 1,13 51,1 ± 1,54 82 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2012, № 2 Н.А. Павлюченко та решток, синтезуються мікроорганізма- ми, є структурними одиницями гумусових речовин [5, 13]. Це одне із джерел азотного живлення для рослин і мікроорганізмів [13]. Застосування сидерату в сирингарії підви- щувало кількість вільних амінокислот у ґрунті на 29–57% порівняно з контролем (табл. 2, 3). Через 6 міс після внесення негуміфіко- ваної органічної речовини збільшилася кількість амінокислот, особливо гліцину та аспарагінової кислоти. Через 18 міс якісний склад амінокислот дещо змінився, кількісний вміст зменшив- ся в усіх варіантах, однак залишався ви- щим у разі застосування сидерації насам- Таблиця 3. Вміст вільних амінокислот у ґрунті сирингарію через 18 міс після внесення негуміфікованої органічної речовини, мг/кг Амінокислота Варіант Ґрунт під сортом Тарас Бульба (контроль) Ґрунт під сортом Тарас Бульба + сидерат Ґрунт під сортом Мадам Лемуан (контроль) Ґрунт під сортом Мадам Лемуан + сидерат Ґрунт під сортом Мішель Бюхнер (контроль) Ґрунт під сортом Мішель Бюхнер + сидерат Гістидин 4,6 ± 0,14 6,1 ± 0,18 1,1 ± 0,03 5,6 ± 0,17 3,3 ± 0,10 7,9 ± 0,24 Аспарагінова 6,0 ± 0,18 10,3 ± 0,31 2,4 ± 0,07 10,0 ± 0,30 3,9 ± 0,12 10,1 ± 0,30 Аспарагін 1,6 ± 0,05 2,6 ± 0,08 2,0 ± 0,06 1,6 ± 0,05 3,1 ± 0,09 1,5 ± 0,04 Глутамінова 3,3 ± 0,10 2,9 ± 0,09 3,9 ± 0,12 1,0 ± 0,04 3,7 ± 0,11 0,7 ± 0,02 Валін 1,2 ± 0,04 2,0 ± 0,06 1,0 ± 0,03 2,4 ± 0,07 2,3 ± 0,07 2,5 ± 0,07 Аланін 1,1 ± 0,03 0,8 ± 0,02 0,9 ± 0,03 1,0 ± 0,03 0,9 ± 0,03 0,8 ± 0,02 Фенілаланін 1,5 ± 0,04 2,8 ± 0,08 1,9 ± 0,06 3,0 ± 0,09 1,0 ± 0,04 1,8 ± 0,05 Ізолейцин 1,8 ± 0,05 4,4 ± 0,13 3,4 ± 0,10 2,2 ± 0,07 3,3 ± 0,10 2,0 ± 0,06 Лейцин 2,0 ± 0,06 1,6 ± 0,05 1,6 ± 0,05 1,8 ± 0,05 0,6 ± 0,02 1,2 ± 0,04 Разом 23,1 ± 0,69 33,5 ± 1,1 18,2 ± 0,55 28,6 ± 0,86 22,1 ± 0,66 28,5 ± 0,85 Таблиця 4. Вміст вільних фенольних речовин у ґрунті сирингарію при внесенні негуміфікованої органічної речовини, мг/кг Варіант Кількість місяців після внесення органічної речовини 1 3 6 12 18 Ґрунт під сортом Тарас Бульба (контроль) 65,0 ± 2,6 72,0 ± 2,9 78,0 ± 3,1 58,7 ± 2,3 83,7 ± 3,3 Ґрунт під сортом Тарас Бульба + + сидерат 56,0 ± 2,2 51,4 ± 2,0 48,7 ± 1,9 48,9 ± 2,0 67,6 ± 2,7 Ґрунт під сортом Мадам Лемуан (контроль) 90,2 ± 3,6 96,3 ± 3,8 105,1 ± 4,2 81,2 ± 3,2 111,7 ± 4,5 Ґрунт під сортом Мадам Лемуан+ +сидерат 75,2 ± 3,0 64,2 ± 2,6 63,7 ± 2,5 48,7 ± 1,9 67,0 ± 2,7 Ґрунт під сортом Мішель Бюхнер (контроль) 61,0 ± 2,4 67,4 ± 2,7 70,2 ± 2,8 63,3 ± 2,5 69,5 ± 2,8 Ґрунт під сортом Мішель Бюхнер + + сидерат 52,1 ± 2,1 48,1 ± 1,9 42,8 ± 1,7 45,0 ± 1,8 46,3 ± 1,8 83ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2012, № 2 Алелопатичний підхід до оптимізації біохімічного стану ґрунтового середовища перед за рахунок гістидину та аспарагіно- вої кислоти (відповідно в 1,3–5,1 та 1,7–4,2 разу перевищував контроль). Відомо, що фенольні речовини ґрунту у вільному стані можуть виконувати алело- патичну функцію та негативно впливати на ріст, розвиток і продуктивність рослин [5, 9, 15–17]. Виявлено, що в процесі розкладання біо- маси озимої суріпиці загальна кількість вільних фенольних речовин у ґрунті зни- жувалася в 1,2–1,7 разу порівняно з контр- олем, особливо під сортом Мадам Лемуан (в 1,7 разу через 12 та 18 міс після внесення сидерату) (табл. 4). Така тенденція свідчить про більшу інтенсивність процесів гуміфі- кації при застосуванні сидерації. Водночас акумуляція фенольних речовин у кон троль- них варіантах вказує на порушення гуму- сотворних процесів, що може негативно по- значитися на фізіологічному стані рослин. Висновки Установлено, що позитивний вплив негумі- фікованої органічної речовини озимої сурі- пиці сорту Горлиця на біохімічний склад та алелопатичні властивості ґрунтового се- редовища сортів бузку на ділянці сиринга- рію зберігався протягом 18 міс після вне- сення зеленої маси. Застосування негумі- фікованої органічної речовини сприяло активізації процесів гуміфікації, підвищу- вало біологічну активність ґрунту, про що свідчило зменшення загального рівня рух- ливих фенольних речовин в умовах трива- лої культури. 1. Горобец С.А., Павлюченко Н.А., Блюм А.А. Аллелопатические приемы регулирования почвен- ных процессов при длительной культуре Syringa vulgaris L. // Інтродукція рослин. — 2002. — № 2. — С. 80–87. 2. Горобець С.О., Павлюченко Н.А., Блюм А.А. Вплив негуміфікованої та гуміфікованої органічної речовини на біохімічні властивості ґрунту // Агро- екол. журн. — 2005. — № 2. — С. 52–54. 3. Горобець С.О., Павлюченко Н.А., Еллансь- ка Н.Е. та ін. Оздоровлення ґрунту під Syringa vul- garis L. при застосуванні органічної речовини // Там само. — № 1. — С. 30–33. 4. Гродзинский А.М. Санитарная роль кре- стоцветных культур в севообороте // Аллелопа- тия и продуктивность растений. — К.: Наук. думка, 1990. — С. 3–14. 5. Гродзинский А.М. Аллелопатия растений и почвоутомление: Избр. тр. — К.: Наук. думка, 1991. — 432 с. 6. Гродзинский А.М., Горобец С.А., Крупа Л.И. Руководство по применению биохимических мето- дов в аллелопатических исследованиях почв. — К., Б. и., 1988. — 18 с. 7. Гродзинский А.М., Кострома Е.Ю., Шроль Т.С., Хохлова И.Г. Прямые методы биотестирования по- чвы и метаболитов микроорганизмов // Аллелопа- тия и продуктивность растений. — К.: Наук. думка, 1990. — С. 121–124. 8. Крупа Л.И., Фигурская А.А. Оздоровление почвенной среды в условиях антропогенной на- грузки // Вопросы экологии и охраны природы в лесостепной и степной зонах. — Самара: Самар. ун-т, 1995. — С. 143–148. 9. Мороз П.А. Аллелопатия в плодовых садах. — К.: Наук. думка, 1990. — 208 с. 10. Никитин Б.А. Методика определения со- держания гумуса в почве // Агрохимия. — 1972. — № 3. — С. 123–125. 11. Павлюченко Н.А., Головко Е.А., Горобець С.О. Фізіологічна реакція рослин бузку на видоспеци- фічні алелопатично активні речовини // Физио- логия и биохимия культурных растений. — 2002. — 34, № 6. — С. 499–504. 12. Рахметов Д.Б., Горобец С.А., Рахметова С.А. Аллелопатическая роль новых культур в многолет- них агрофитоценозах // Матеріали Міжнар. наук. конф. «Алелопатія та сучасна біологія». — К.: Фітосоціоцентр, 2006. — С. 111–119. 13. Щербакова Т.А. Ферментативная актив- ность почв и трансформация органического веще- ства. — Минск: Наука и техника, 1983. — 222 с. 14. Юрчак Л.Д. Алелопатія: ретроспективний по- гляд, сучасний стан та перспективи досліджень // Матеріали Міжнар. наук. конф. «Алелопатія та су- часна біологія». — К.: Фітосоціоцентр, 2006. — С. 10–19. 15. Blum U. Fate of phenolic allelochemicals in soils — the role of soil and rhizosphere microorga- nisms // Allelopathy: chemistry and mode of action of allelochemicals. — CRC Press, 2004. — P. 57–76. 16. Einhellig F.A. Mode of allelochemical action of phenolic compounds // Ibid. — P. 217–238. 17. Rice E.L. Allelopathy. — London: Acad. press, 1984. — 422 p. Рекомендував до друку П.А. Мороз 84 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2012, № 2 Н.А. Павлюченко Н.А. Павлюченко Национальный ботанический сад им. Н.Н. Гришко НАН Украины, Украина, г. Киев АЛЛЕЛОПАТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ОПТИМИЗАЦИИ БИОХИМИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВЕННОЙ СРЕДЫ Изучено влияние негумифицированного органиче- ского вещества Brassica rapa var. oleifera на биохи- мическое состояние почвенной среды после дли- тельной культуры сирени. Применение не гу ми фи- цированного органического вещества способствовало интенсификации процессов гумификации, повыша- ло биологическую активность почвы. Ключевые слова: аллелопатия, сирень, негумифи- цированное органическое вещество, аминокисло- ты, фенольные вещества. N.A. Pavliuchenko M.M. Gryshko National Botanical Gardens, National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine, Kyiv ALLELOPATHIC APPROACH TO OPTIMIZATION OF BIOCHEMICAL STATE OF SOIL ENVIRONMENT Effect of unhumificated organic substance of Brassi- ca rapa var. oleifera on biochemical state of soil envi- ronment after long-term lilac cultivation was stud- ied. Application of unhumificated organic substance promoted intensification of humification processes, raised biological soil activity and reduced the soil phytotoxicity. Key words: allelopathy, lilac, unhumificated or ganic substance, amino acids, phenolic substances.
id	oai:ojs2.plantintroduction.org:article-438
institution	Plant Introduction
keywords_txt_mv	keywords
language	English
last_indexed	2025-07-17T12:42:38Z
publishDate	2012
publisher	M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine
record_format	ojs
resource_txt_mv	wwwplantintroductionorg/b9/03efeb5be6cf44237bb56a13a28815b9.pdf
spelling	oai:ojs2.plantintroduction.org:article-4382019-11-30T18:58:49Z Allelopathic approach to optimization of biochemical state of soil environment Алелопатичний підхід до оптимізації біохімічного стану ґрунтового середовища Pavliuchenko, N.A. Effect of unhumificated organic substance of Brassica rapa var. oleifera on biochemical state of soil environment after long-term lilac cultivation was studied. Application of unhumificated organic substance promoted intensification of humification processes, raised biological soil activity and reduced the soil phytotoxicity. Вивчено вплив негуміфікованої органічної речовини Brassica rapa var. oleifera на біохімічний стан ґрунтового середовища після тривалої культури бузку. Застосування негуміфікованої органічної речовини сприяло інтенсифікації процесів гуміфікації, підвищувало біологічну активність ґрунту. M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine 2012-06-01 Article Article application/pdf https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/438 10.5281/zenodo.2542133 Plant Introduction; Vol 54 (2012); 80-84 Інтродукція Рослин; Том 54 (2012); 80-84 2663-290X 1605-6574 10.5281/zenodo.3377761 en https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/438/417 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0
spellingShingle	Pavliuchenko, N.A. Алелопатичний підхід до оптимізації біохімічного стану ґрунтового середовища
title	Алелопатичний підхід до оптимізації біохімічного стану ґрунтового середовища
title_alt	Allelopathic approach to optimization of biochemical state of soil environment
title_full	Алелопатичний підхід до оптимізації біохімічного стану ґрунтового середовища
title_fullStr	Алелопатичний підхід до оптимізації біохімічного стану ґрунтового середовища
title_full_unstemmed	Алелопатичний підхід до оптимізації біохімічного стану ґрунтового середовища
title_short	Алелопатичний підхід до оптимізації біохімічного стану ґрунтового середовища
title_sort	алелопатичний підхід до оптимізації біохімічного стану ґрунтового середовища
url	https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/438
work_keys_str_mv	AT pavliuchenkona allelopathicapproachtooptimizationofbiochemicalstateofsoilenvironment AT pavliuchenkona alelopatičnijpídhíddooptimízacííbíohímíčnogostanugruntovogoseredoviŝa

Алелопатичний підхід до оптимізації біохімічного стану ґрунтового середовища

Institution

Similar Items