Tomasz R. SEKUTOWSKI, Marcin BORTNIAK, Krzysztof

Transkrypt

Tomasz R. SEKUTOWSKI, Marcin BORTNIAK, Krzysztof DOMARADZKI
Instytut Uprawy Nawoenia i Gleboznawstwa - Pastwowy Instytut Badawczy w Puawach
Zakad Herbologii i Technik Uprawy Roli we Wrocawiu
ul. Orzechowa 61, 50-540 Wrocaw
e-mail: [email protected]
ASSESSMENT OF ALLELOPATHIC POTENTIAL OF INVASIVE PLANTS - GOLDENROD
(SOLIDAGO GIGANTEA) ON BUCHWHEAT (FAGOPYRUM SAGITTATUM)
AND SUNFLOWER (HELIANTHUS ANNUUS)
Summary
In the laboratory experiments effect of the fresh mass of goldenrod (S. gigantea) leaf and stem water extracts on germination capacity and buckwheat (F. sagittatum) and sunflower (H. annuus) on root growth were determined. Test of germination and early growth - Phytotoxkit was used in experiment. The research covered 3 independent laboratory series, 3 repetitions in each series. Water extracts were prepared from 125 g, 250 g and 500 g of fresh mass of goldenrod (S. gigantea) and
100 cm3 of distilled water. Plates moistened of distilled water were control objects in these experiment. Data indicated that
the highest inhibition effect on the germination capacity and buckwheat (F. sagittatum) root length was obtained after application on water extracts of 50%. The strongest effect in the form of sunflower (H. annuus) root growth stimulation was
observed after application of water extract of 12.5%.
Key words: water extracts; allelopathic potential; microbiotest Phytotoxkit; goldenrod (Solidago gigantea); invasive plant;
buckwheat (Fagopyrum sagittatum); sunflower (Helianthus annuus)
OCENA POTENCJAU ALLELOPATYCZNEGO ROLINY INWAZYJNEJ –
NAWOCI OLBRZYMIEJ (SOLIDAGO GIGANTEA) W ODNIESIENIU DO GRYKI
ZWYCZAJNEJ (FAGOPYRUM SAGITTATUM) ORAZ SONECZNIKA ZWYCZAJNEGO
(HELIANTHUS ANNUUS)
Streszczenie
W badaniach wasnych oceniano wpyw wodnych wycigów sporzdzonych ze wieej masy lici i odyg nawoci olbrzymiej
(S. gigantea) na zdolno kiekowania i wzrost korzeni gryki zwyczajnej (F. sagittatum) oraz sonecznika zwyczajnego (H.
annuus). Dowiadczenie przeprowadzono z uyciem testu kiekowania i wczesnego wzrostu rolin - Phytotoxkit. Testy obejmoway trzy niezalene serie dowiadcze laboratoryjnych, w kadej serii po trzy powtórzenia. Wodne wycigi sporzdzono
ze 125, 250 oraz 500 g wieej masy nawoci olbrzymiej (S. gigantea) na 100 cm3 wody destylowanej. Obiekt kontrolny stanowiy pytki, na które nanoszono jedynie wod destylowan. Uzyskane wyniki wykazay, e najsilniejszy efekt inhibicyjny w
odniesieniu do zdolnoci kiekowania oraz dugo korzeni gryki zwyczajnej (F. sagittatum), stwierdzono po zastosowaniu
50% wycigu. Natomiast najsilniejszy efekt w postaci stymulacji wzrostu korzeni sonecznika zwyczajnego (H. annuus),
stwierdzono po zastosowaniu 12,5% wycigu.
Sowa kluczowe: wycig wodny; potencja allelopatyczny; mikrobiotest Phytotoxkit; rolina inwazyjna; nawo olbrzymia
(Solidago gigantea); gryka zwyczajna (Fagopyrum sagittatum); sonecznik zwyczajny (Helianthus annuus)
„...có to takiego wiedza?
nic innego jak zapisane dowiadczenie...”
Thomas Carlyle (1795-1881)
Wiele gatunków inwazyjnych w swoich naturalnych
siedliskach nie charakteryzuje si tak ogromn ekspansywnoci np. gatunki z rodzaju Solidago spp. Z czego to wynika, e po wprowadzeniu do innego ekosystemu gatunek
taki staje si silnie inwazyjny? Teorii próbujcych wyjani
to zagadnienie jest wiele, jednak tylko kilka z nich mogoby
tumaczy to zjawisko. Jedn z najczciej przytaczanych
hipotez jest tzw. pusta nisza ekologiczna, coraz czciej
jednak zjawisko to tumaczy si innymi teoriami, tj. brakiem naturalnych wrogów, czy te inhibicyjnym oddziaywaniem zwizków allelopatycznych uwalnianych do rodowiska, np. poprzez wydzieliny korzeniowe rolin inwazyjnych [2-7].
W Polsce wystpuj 3 gatunki z rodzaju Solidago spp.,
które zostay sprowadzone z Ameryki Pónocnej: Solidago
gigantea, S. canadensis i S. graminifolia. Na tereny dzisiejszej Polski trafiy w wieku XIX (1853 - Solidago gigantea
1. Wstp
Ju w czasach historycznych czowiek próbowa przenosi i wprowadza (celowo lub przypadkowo) róne gatunki rolin. Nie ulega wtpliwoci, e introdukcja do agrocenozy rolin innych ni naturalnie wystpujcych byo
spowodowane najczciej korzyciami gospodarczymi czy
ekonomicznymi. O ile intencje zwizane z wprowadzeniem
jakiego gatunku z natury rzeczy s jak najlepsze, to wynik
kocowy takiej decyzji bywa czsto fatalny w skutkach.
Gatunek obcy, celowo wprowadzony do agrocenozy, moe
sta si gatunkiem inwazyjnym. Przyjmuje si (w myl reguy „tens rule”), e co dziesity gatunek introdukowany
wymyka si spod kontroli, a tylko jeden z dziesiciu takich
gatunków staje si gatunkiem naturalizowanym. Natomiast
tylko jeden na dziesi z gatunków naturalizowanych moe
sta si gatunkiem inwazyjnym [1].
T. Sekutowski, M. Bortniak, K. Domaradzki
86
„Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering” 2012, Vol. 57(4)
i 1872 - Solidago canadensis) [8, 9]. Gatunki te zostay introdukowane w celach ozdobnych, ale równie jako poytek dla pszczó. Bardzo szybko rozprzestrzeniy si po caej
Europie, za wyjtkiem jej poudniowo-wschodniej czci
oraz Skandynawii. W Polsce Solidago gigantea i Solidago
canadensis wystpuj masowo w caym kraju, jedynie
w czci pónocno-wschodniej populacja tych gatunków
jest zdecydowanie mniejsza [10-12]. Tak siln ekspansj
zawdziczaj intensywnemu wzrostowi klonalnemu, produkcji duej iloci nasion rozsiewanych przez wiatr na olbrzymie odlegoci oraz produkcji zwizków allelochemicznych wydzielanych do gleby, oddziaywujcych inhibicyjnie na mikroflor glebow oraz roliny wysze [1316].
W badaniach in vitro czy in situ zdaniem wikszoci
badaczy powinno uywa si pojcia potencjau allelopatycznego, które odnosi si do dziaania stymulacyjnego
bd inhibicyjnego donora wzgldem akceptora. Jest to pojecie szczególnie wane z punktu widzenia obserwatora,
gdy umoliwia porównanie pomidzy sob ich wzajemnych oddziaywa.
Z doniesie literaturowych wynika, e gatunki z rodzaju
Solidago spp. wywieraj bardzo silny (najczciej inhibicyjny) wpyw na patogeny pochodzenia glebowego lub te
inne gatunki rolin, które rosn w ich bliskim ssiedztwie
[14, 16, 19, 20]. Prawdopodobnie silne dziaanie fungistatyczne czy te fitotoksyczne wzgldem rolin wyszych,
zawdziczaj produkowanym przez siebie metabolitom
wtórnym (np. poliacetylanom, diterpenoidom, saponinom,
fenolom czy olejkom eterycznym), które w sprzyjajcych
warunkach rodowiskowych mog wykazywa waciwoci
allelopatyczne [21-27].
Z pracy przegldowej Kaczmarek [28] oraz innych autorów [29-35] wynika, e roliny testowe (gryka zwyczajna
oraz sonecznik zwyczajny) wykorzystane w biotecie jako
akceptory, same mog by doskonaymi donorami, wykazujcymi bardzo silne waciwoci allelopatyczne wzgldem innych rolin. Zarówno gryka zwyczajna (F. sagittatum) jak i sonecznik zwyczajny (H. annuus) mog by
z powodzeniem stosowane jako poplony, gdy rozkadajce
si resztki tych rolin, silnie redukuj wschody takich gatunków jak: Amaranthus sp., Lactuca sativa, Capsella bursa-pastoris, Anthemis arvensis, Phalaris canariensis, Cyperus rotundus, Conodon dactylon, Chenopodium album czy
Rumex sp.
Nasuwa si jednak pytanie, czy te dwa gatunki (gryka
i sonecznik) wystawione na dziaanie innych allelopatin
(np. uzyskanych z nawoci) bd reagoway na nie w sposób dodatni (efekt stymulacyjny) czy te ujemny (efekt inhibicyjny)?
Celem przeprowadzonych bada bya ocena potencjau
allelopatycznego wodnych wycigów, uzyskanych ze wieej masy (odyg i lici) nawoci olbrzymiej (S. gigantea)
w odniesieniu do zdolnoci kiekowania i pocztkowego
wzrostu dwóch rolin uprawnych, które równie wykazuj
silny potencja allelopatyczny: gryki zwyczajnej (Fagopyrum sagittatum) oraz sonecznika zwyczajnego (Helianthus
annuus).
lene serie dowiadcze laboratoryjnych, w kadej serii po
trzy powtórzenia. W badaniach wykorzystano wodne wycigi sporzdzone ze wieej masy lici i odyg rolin nawoci olbrzymiej (S. gigantea), pozyskanej z naturalnego stanowiska (8-letni odóg), której rozwój zawarty by w przedziale 18-20 w skali BBCH [17]. Pozyskany surowiec umyto pod biec wod, usuwajc w ten sposób zanieczyszczenia, a nastpnie tak przygotowany materia rolinny osuszono i rozdrobniono. Wodne wycigi sporzdzono z 125,
250 oraz 500 g rozdrobnionej biomasy (lici i odyg) donora – nawoci olbrzymiej (S. gigantea) na 100 cm3 wody destylowanej. Okrelon biomas rozdrobnionych lici i odyg
donora, zalano wod destylowan pozostawiajc tak przygotowany ekstrakt, bez dostpu wiata na okres 24 h. Po
upywie tego czasu wodne wycigi przesczono przez bibu filtracyjn otrzymujc w ten sposób ciecz robocz, któr
w dalszej kolejnoci wykorzystano do aplikacji. Obiekt
kontrolny (K), testu Phytotoxkit stanowiy pytki z podoem z piasku, które nasczono tylko wod destylowan.
Skróty nazw roztworów wyjaniono i przedstawiono
w tab. 1.
Tab. 1. Kombinacje roztworów wodnych zastosowanych
w dowiadczeniu
Table 1. Experimental variant of water extracts
Symbol;
Symbol
K
I
II
III
Stenie;
Concetration
0%
12,5%
25%
50%
Podoe dla pytek testowych stanowi piasek o rednicy
0,6-0,8 mm, który nasczano 25 ml wodnego wycigu sporzdzonego z nawoci olbrzymiej (S. gigantea). W dalszej
kolejnoci pytki z mikrobiotestem Phytotoxkit przykrywano papierowym filtrem i wysiewano nasiona akceptora, którym bya gryka zwyczajna (Fagopyrum sagittatum) oraz
sonecznik zwyczajny (Helianthus annuus) w iloci
5 szt./pytk. Tak przygotowany mikrobiotest inkubowano
w pozycji pionowej, w temperaturze 25°C bez dostpu
wiata przez okres 5 dni. Po tym czasie dokonano rejestracji obrazu zdolnoci kiekowania nasion akceptorów - gryki
zwyczajnej (F. sagittatum) oraz sonecznika zwyczajnego
2. Materiay i metoda
Dowiadczenie przeprowadzono w 2009 roku przy uyciu zmodyfikowanego testu kiekowania i wczesnego wzrostu rolin – PhytotoxkitTM. Badania obejmoway trzy niezaT. Sekutowski, M. Bortniak, K. Domaradzki
Objanienia;
Explanations
woda destylowana
distilled water
125,0 g wieej masy lici i odyg
rolin nawoci olbrzymiej (S. gigantea) na 100 cm3 wody destylowanej;
125.0 g of leaves and stems fresh
mass water extracts from goldenrod (S. gigantea) plants on 100 cm3
distilled water
distilled water
distilled water
87
Tab. 2. Wpyw wodnych wycigów z lici i odyg rolin nawoci olbrzymiej (S. gigantea) na kiekowanie oraz pocztkowy
rozwój korzeni gryki zwyczajnej (F. sagittatum)
Table 2. Effect of water extracts of goldenrod (S. gigantea) leaves and stems on germination and initial growth of buckwheat (F. sagittatum) root
Obiekty;
Treatments
Stenie wodnego
wycigu z nawoci olbrzymiej (S. gigantea);
Concentration of
soil water extracts from
goldenrod (S. gigantea)
Zdolno kiekowania
gryki zwyczajnej
(F. sagittatum) (%);
Germination capacity
of buckwheat
(F. sagittatum) (%)
K
I
II
III
0%
12,5%
25%
50%
86,5a
80,1b
78,2b
70,8c
rednia dugo
korzeni zarodkowych
gryki zwyczajnej
(F. sagittatum) (mm);
Mean length of embryonic
root of buckwheat
(F. sagittatum) (mm)
73,8a
66,8b
56,9c
30,1d
Objanienia patrz tab. 1. / Explanations see Table 1.
rednie w kolumnie dla zdolnoci kiekowania oraz redniej dugoci korzeni zarodkowych gryki oznaczone t sama liter nie róni si istotnie dla
NIR=0,05 / Means for germination capacity and mean length of embryonic root of buckwheat followed by the same letters do not differ for LSD=0.05
Obiekt III (50% stenie)
Treatment III (50% concentration)
Kontrola
Checks
Rys. 1. Inhibicyjny wpyw najwyszego stenia wycigu wodnego uzyskanego ze wieej masy nawoci olbrzymiej
(S. gigantea) na wzrost korzeni gryki zwyczajnej (F. sagittatum)
Fig. 1. Inhibitory effect of water extracts of the highest concentration obtained from fresh mass of goldenrod (S. gigantea)
on the root growth of buckwheat (F. sagittatum)
(H. annuus), przy pomocy aparatu cyfrowego. Natomiast
do pomiarów dugoci korzeni akceptorów uyto programu
analizy obrazu „Image Tools”. Dokadny sposób wykonania testu, zosta opisany w standardowej procedurze operacyjnej PhytotoxkitTM [18]. Uzyskane wyniki opracowano
statystycznie, porównujc rónice midzy rednimi, testem
Tuckey’a dla poziomu istotnoci = 0,05.
obniay zdolno kiekowania nasion oraz redukoway
dugo korzeni gryki.
W efekcie zastosowanego wodnego wycigu o steniu
25,0% odnotowano istotne obnienie zdolnoci kiekowania
orzeszków gryki (o 8,3%) oraz redukcj dugoci korzeni
na poziomie 23% (tab. 2).
Najmniejsze, ale nadal potwierdzone statystycznie rónice w zdolnoci kiekowania oraz redukcji dugoci korzeni
gryki stwierdzono po aplikacji wodnego wycigu z nawoci
o najmniejszym steniu - 12,5%. Stenie to spowodowao
obnienie zdolnoci kiekowania nasion gryki o 6,5%, a dugo korzeni zostaa zredukowana o 9,5% w porównaniu do
kontroli (tab. 2).
Z doniesie literaturowych wynika, e to wanie licie
uwaane s za organy posiadajce najwiksze iloci zwizków allelochemicznych, które mog by uwalniane do rodowiska poprzez ewaporacj, wymywanie czy podczas zachodzcych w glebie procesów rozkadu (mikrobiologicznych lub(i) biochemicznych) w wyniku dziaalnoci edafonu [36-38].
Z bada przeprowadzonych przez Yanga i in. [14], wynika, e silny efekt inhibicyjny wykazuj nie tylko licie,
ale równie inne czci rolin, np. korzenie. Autorzy ci
stwierdzili, inhibicyjny wpyw wycigów uzyskanych z korzeni i rizomów nawoci kanadyjskiej (S. canadensis)
w stosunku do koniczyny biaej (Trifolium repens). Istotny
efekt inhibicyjny w odniesieniu do zdolnoci kiekowania
3. Wyniki i dyskusja
3.1. Akceptor - gryka zwyczajna (F. sagittatum)
Inhibicyjne oddziaywanie wodnych wycigów sporzdzonych z biomasy (lici i odyg) nawoci olbrzymiej
(S. gigantea), wzgldem kiekujcych nasion gryki zwyczajnej (F. sagittatum) byo zalene od zastosowanego stenia wycigu (tab. 2).
Silny inhibicyjny wpyw w odniesieniu do zdolnoci
kiekowania oraz elongacji (dugoci) korzeni stwierdzono
po zastosowaniu wycigu, którego stenie wynosio 50%.
Zdolnoci kiekowania nasion gryki dla tego stenia zostaa obniona a o 15,7% w porównaniu do obiektu kontrolnego, co zostao potwierdzone statystycznie. Równie dugo korzeni gryki zostaa bardzo istotnie zredukowana, bo
a o 140% w porównaniu do obiektu kontrolnego
(tab. 2, rys. 1). Natomiast pozostae dwa stenia (25,0%
i 12,5%) w mniejszym stopniu, aczkolwiek nadal istotnie,
88
koniczyny biaej (T. repens) stwierdzili po zastosowaniu
wycigów z korzeni, a wycigi sporzdzone z rizomów
istotnie obniay zdolno kiekowania Plantago virginica.
Natomiast wycigi wodne sporzdzone z rizomów istotniej
hamoway wzrost korzeni zarodkowych nie tylko koniczyny biaej (T. repens), ale równie innych akceptorów,
tj. Kummerowia stipulacea, Amaranthus spinosus, Lolium
perenne, Festuca arundinacea czy Portulaca oleracea.
Ponadto z bada przeprowadzonych przez Pisula i Meinersa [39] wynika, e równie w obrbie rodzaju Solidago
spp., poszczególne gatunki nawoci mog wykazywa silniejsze lub sabsze dziaanie allelochemiczne. Autorzy ci
stwierdzili, najsilniejszy efekt inhibicyjny w odniesieniu do
kiekowania Lactuca sativa po zastosowaniu wycigu wodnego z lici S. graminifolia, a w przypadku pozostaych gatunków, tj. S. juncea, S. nemoralis, S. rugosa, S. canadensis, S. gigantea, równie wystpowa efekt inhibicyjny jednak by on istotnie sabszy. W momencie zmiany roliny
akceptorowej na Raphanus sativus, okazao si, e najsilniejszy efekt inhibicyjny uzyskali po zastosowaniu wodnych wycigów z lici S. canadensis, S. graminifolia, S. rugosa i S. gigantea. Natomiast wycigi otrzymane z pozostaych dwóch gatunków: S. nemoralis i S. juncea odznaczay
si istotnie sabsz si inhibicyjn w odniesieniu do zdolnoci kiekowania R. sativus.
Najczciej jest to efekt inhibicyjny w odniesieniu do kiekowania i wzrostu form juwenilnych rónych gatunków,
jednak zdarza si, e wystpuje efekt stymulacji (pobudzania) np. kiekowania czy pocztkowego wzrostu korzeni
lub(i) koleoptyla. Substancje takie okrelane s mianem kairomonów, czyli rodków dajcych pewne korzyci akceptorowi [40].
Potwierdzeniem tej tezy mog by badania przeprowadzone przez Duer [41], w których autorka wykazaa stymulujcy efekt wodnych wycigów sporzdzonych z Galium
aparine w odniesieniu do pocztkowego wzrostu koleoptyla oraz korzeni zarodkowych pszenicy. Bardzo ciekawe badania w tym wzgldzie prowadzone byy przez Kwiecisk-Poppe i in. [42], którzy oceniali wpyw rónych ste
wycigów wodnych sporzdzonych ze wieej oraz suchej
masy Galium aparine i Matricaria maritima subsp. indora
na dugo korzeni oraz lici yta oraz pszenyta. Z bada
tych wynika, e wycigi o najniszym steniu (2%) uzyskane z suchej i wieej masy M. maritima subsp. indora
oraz G. aparine, wyranie stymuloway wzrost korzeni zarodkowych badanych gatunków zbó.
Równie w badaniach wasnych, w których oceniano
wpyw rónych ste wycigów wodnych sporzdzonych
ze wieej masy nawoci olbrzymiej (S. gigantea), stwierdzono efekt stymulacji, objawiajcy si silniejszym wzrostem korzeni sonecznika zwyczajnego (H. annuus). Efektowi temu ju na etapie kiekowania podlegay równie same nasiona sonecznika. Jednak uzyskane wyniki odnoszce si do zdolnoci kiekowania, chocia róniy si od
obiektu kontrolnego oraz pomidzy sob, to nie byy istotne
statystycznie (tab. 3).
3.2. Akceptor - sonecznik zwyczajny (H. annuus)
Naturalne zwizki chemiczne o waciwociach allelopatycznych wykazuj zrónicowane spektrum dziaania zalenie od swojej budowy chemicznej oraz pochodzenia.
Tab. 3. Wpyw wodnych wycigów z lici i odyg rolin nawoci olbrzymiej (S. gigantea) na kiekowanie oraz pocztkowy
rozwój korzeni sonecznika zwyczajnego (H. annuus)
Table 3. Effect of water extracts of goldenrod (S. gigantea) leaves and stems on germination and initial development root of
sunflower (H. annuus)
Obiekty;
Treatments
Stenie wodnego wycigu
z nawoci olbrzymiej (S. gigantea);
Concentration of soil water extracts
from goldenrod (S. gigantea)
Zdolno kiekowania sonecznika zwyczajnego (H. annuus) (%);
Germination capacity of sunflower (H. annuus) (%)
K
I
II
III
0%
12,5%
25%
50%
94,4a
96,5a
95,2a
94,8a
rednia dugo korzeni zarodkowych sonecznika zwyczajnego (H. annuus) (mm);
mean length of embryonic root
of sunflower (H. annuus) (mm)
65,4a
79,6b
72,4c
65,3a
Objanienia patrz tab. 1. / Explanations see Table 1.
rednie w kolumnie dla zdolnoci kiekowania oraz redniej dugoci korzeni zarodkowych sonecznika oznaczone t sama liter nie róni si istotnie dla
NIR=0,05 / Means for germination capacity and mean length of embryonic root of sunflower followed by the same letters do not differ for LSD=0.05
Obiekt I (12,5% stenie)
Treatment I (12.5% concentration)
Kontrola
Checks
Rys. 2. Stymulujcy wpyw najniszego stenia wycigu wodnego uzyskanego ze wieej masy nawoci olbrzymiej (S. gigantea) na wzrost korzeni sonecznika zwyczajnego (H. annuus)
Fig. 2. Stimulating effect of water extracts of the lowest concentration obtained from fresh mass of goldenrod (S. gigantea)
on roots growth of sunflower (H. annuus)
89
miast w odniesieniu do sonecznika zwyczajnego (H. annuus) zaobserwowano efekt stymulacji.
3. Najsilniejszy efekt inhibicyjny w odniesieniu do zdolnoci kiekowania oraz do redukcji dugoci korzeni gryki
zwyczajnej (F. sagittatum), uzyskano po zastosowaniu 50%
wycigu z nawoci olbrzymiej (S. gigantea).
Zastosowane w dowiadczeniu stenia wpyway natomiast na redni dugo korzeni zarodkowych sonecznika zwyczajnego (H. annuus). Analizujc przyrost korzeni
po 5 dniach od momentu aplikacji wycigów, mona
stwierdzi, e istotnie dugoci korzeni sonecznika stymuloway tylko dwa stenia: 25% i 12,5%. Stenie 25%
spowodowao wzrost dugoci korzeni akceptora o 10,7%
w porównaniu do obiektu kontrolnego. Jednak najsilniejszy
efekt zosta osignity po zastosowaniu najniszego stenia (12,5%), gdy dugo korzeni zwikszya si a
o 21,7% w porównaniu do kontroli (tab. 3, rys. 2). Natomiast po zastosowaniu wycigu o najsilniejszym steniu
(50%) nie stwierdzono istotnych rónic w dugo korzeni
akceptora, którym byy nasiona sonecznika zwyczajnego
(H. annuus) w porównaniu do kontroli.
Zblione wyniki uzyska równie Sun i in. [43], wykorzystujc w swoich badaniach wodne oraz etanolowe wycigi sporzdzone z rizomów, odyg oraz lici nawoci kanadyjskiej (S. canadensis). Z bada tych wynika, e najsilniejszy efekt w postaci zwikszenia zdolnoci kiekowania
rolin akceptorowych tj. rzepak (Brasica napus var. napus)
czy powój polny (Convolvulus arvensis), osignito po zastosowaniu wycigu wodnego z odyg i lici nawoci kanadyjskiej (S. canadensis) ale w najniszym steniu (0,001
gml-1 dw). Podobnie wycig etanolowy o najniszym steniu (0,001 gml-1 dw), otrzymany z rizomów i odyg
nawoci kanadyjskiej (S. canadensis), spowodowa wzrost
zdolnoci kiekowania nasion rzepaku (B. napus var. napus). Równie dugo koleoptyla bya uzaleniona od zastosowanego, stenia wycigu (0,1, 0,01, 0,001 gml-1
dw), rozpuszczalnika (woda, etanol) oraz „organu” (rizomy,
odygi, licie), z którego uzyskano materia donorowy. Najsilniejszy efekt w postaci istotnego wyduenia koleoptyla
rzepaku (B. napus var. napus) oraz powoju polnego (C.
arvensis) osignito po zastosowaniu najniszego stenia
wycigu wodnego i etanolowego uzyskanego z lici nawoci kanadyjskiej (S. canadensis). Zdaniem Gniazdowskiej
i in. [38], najzasobniejszymi w allelozwizki organami rolin wyszych s licie, których allelopatiny wystpuj
w najwikszej koncentracji, a ponadto charakteryzuj si
najszerszym spektrum jakociowym.
Ponadto, z bada przeprowadzonych przez Kiecia
i Wieczorek [44], dotyczcych przydatnoci rónych wycigów i wywarów do ograniczania biomasy komosy biaej
(Chenopodium album), wynika e wikszo z przebadanych rolin donorowych posiadaa dziaanie inhibicyjne lub
co najwyej neutralne wzgldem akceptora, poza jednym
gatunkiem – ociaem pospolitym (Mahonia aquifolium),
który istotnie zwikszy wysoko oraz wie mas komosy biaej (Ch. album).
4. Niezalenie od zastosowanego stenia wycigu, nie
stwierdzono istotnych rónic w zdolnoci kiekowania akceptora – sonecznika zwyczajnego (H. annuus).
5. Zastosowanie wycigu o najniszym steniu (12,5%)
w odniesieniu do sonecznika zwyczajnego (H. annuus),
spowodowao efekt stymulujcy, objawiajcy si istotnym
wydueniem korzeni. Stenie dwukrotnie wiksze (25%)
równie stymulowao wzrost korzeni, jednak w znacznie
mniejszym stopniu. Natomiast wycig o najwyszym steniu (50%) nie mia wpywu na wzrost korzeni.
5. Bibliografia
[1] Williamson M., Fitter A.: The varying success of invaders. Ecology 77, p. 1661-1666, 1996.
[2] Mack R.N., Simberloff D., Longsdale W.M., Evans H., Clout M,
Bazzaz F.A.: Biotic invasions: causes, epidemiology, global
consequences and control. Ecological Society of America, Issues
in Ecology, 5, p. 1-22, 2000.
[3] Sakai A.K., Allendorf F.W., Holt J.S., Lodge D.M., Molofsky J.,
With K.A., Baughman S., Cabin R.J., Cohen J.E., Ellstrand N.C.,
Mccauleyd. E., O’neil P., Parker I.M., Thompson J.N., Weller
S.G.: The population biology of invasive species. Annu. Rev.
Ecol. Syst., 32, p. 305-332, 2001.
[4] Callaway R.M., Ridenour W.M.: Novel weapons: invasive success and the evolution of increased competitive ability. Front
Ecol. Environ., 2, p. 436-443, 2004.
[5] Gniazdowska A.: Oddziaywanie allelopatyczne – „Nowa bro”
rolin inwazyjnych. Kosmos - Probl. Nauk Biol., 54, 2-3(267268), s. 221-226, 2005.
[6] Hierro J.L., Maron J.L., Callaway R.M.: A biogeographical approach to plant invasions: the importance of studying exotics in
their introduced and native range. J. Ecol., 93, p. 5-15, 2005.
[7] Sharma G.P., Singh J.S., Raghubanshi A.S.: Plant invasions:
emerging trends and future implications. Curr. Sci., 88, p. 726734, 2005.
[8] Dajdok Z., Pawlaczyk P.: Inwazyjne gatunki rolin ekosystemów
mokradowych Polski. Wyd. Klubu Przyrodników, 167 ss., 2009.
[9] Dajdok Z., liwiski M.: Roliny inwazyjne Dolnego lska.
Wyd. Polski Klubu Ekologiczny-Okrg Dolnolski, 2009.
[10] Tokarska-Guzik B.: „Zielone Widmo” i „Natrtny Mongo”czyli o przybyszach i przybdach we florze. [W:] Problemy rodowiska i jego ochrony. Centrum studiów nad czowiekiem i rodowiskiem. Nakonieczny M., Migula P. (red.), Uniwersytet
lski, Katowice, s. 101127, 2002.
[11] Tokarska-Guzik B.E.: The Establishment and Spread of Alien
Plant Species (Kenophytes) in the Flora of Poland. Wyd. U
, Katowice, 2372, 192 ss., 2005.
[12] Rola J. Rola H.: Solidago spp. biowskanikiem wystpowania
odogów na gruntach rolnych. Fragm. Agron., 27(3), s. 122-131,
2010.
[13] Cornelius R.: The strategies of Solidago canadensis L. in relation
to urban habitats. III. Conformity to habitats dynamics. Acta
Oecol., 11(3), p. 301-310, 1990.
[14] Yang R.Y., Mei L.X., Tang J.J., Chen X.: Allelopathic effects of
invasive Solidago canadensis L. on germination and growth of
native Chinense plant species. Allelopathy J., 19(1), p. 241-248,
2007.
[15] Abilasha D., Quintana N., Vivanco J., Joshi J.: Do allelopathic
compounds in invasive Solidago canadensis restrain the native
European flora. Journal of Ecology, 96, p. 993-1001, 2008.
4. Wnioski
1. Wodne wycigi uzyskane ze wieej masy nawoci olbrzymiej (S. gigantea), niezalenie od ich stenia, wykazay potencja allelopatyczny wzgldem rolin akceptorowych, którymi byy: gryka zwyczajna (F. sagittatum) oraz
sonecznik zwyczajny (H. annuus).
2. Inhibicyjny efekt wycigów wodnych stwierdzono
w odniesieniu do gryki zwyczajnej (F. sagittatum), nato-
90
[16] Zhang S., Jin Y., Tang J., Chen X.: The invasive plant Solidago
canadensis L. suppresses local soil pathogens through allelopathy. Appl. Soil Ecology, 41, p. 215-222, 2009.
[17] Adamczewski K., Matysiak K.: Klucz do okrelania faz rozwojowych rolin jedno- i dwuliciennych w skali BBCH [tumaczenie z j. angielskiego na j. polski K. Adamczewski i K. Matysiak].
Instytut Ochrony Rolin, Pastwowa Inspekcja Ochrony Rolin i
Nasiennictwa, Gówny Inspektorat. Pozna, 134 ss, 2005.
[18] Phytotoxkit.: Seed germination and early growth microbiotest
with higher plants. Standard Operational Procedure. Nazareth,
Belgium: MicroBioTest Inc., 24 pp., 2004.
[19] Tang J., Zhang Q., Yang R., Y., Chen X.: Effects of exotic plant
Solidago canadesis L. on local arbuscular mycorrhizal fungi.
Bull. Sci. Tech., 25, p. 233-237, 2009.
[20] Zhang S., Jin Y., Tang J., Chen X.: The ivasive plant Solidago
canadesis L. suppresses local soil pathogens through allelopathy.
Appl. Soil Ecology, 41, p. 215-222, 2009.
[21] Inose Y., Mijyase T., Ueno A.: Studies on the constituents of
Solidago virgaurea L. III. Structures of Solidago saponins in the
herb. Chem. Pharm. Bull. 39(8), p. 2037-2042, 1991.
[22] Lu T., Menelaou M.A., Vargas D., Fronczek F.R., Fisher N.H.:
Polyacetylenes and diterpenes from Solidago Canadensis. Phytochemistry 32(6), p. 1483-1488, 1993.
[23] Lu T., Vargas D., Franzblau S., Fischer N.H.: Diterpenes from
Solidago rugosa. Phytochemistry 38(2), p. 451-456, 1995.
[24] Tori M., Katto A., Sono M.: Nine New clerodane diterpenoids
from rhizomes of Solidago altissima. Phytochemistry 52(3),
p. 487-493, 1999.
[25] Vila R., Mundina M., Tomi F., Furlan R., Zacchino S., Casanova
J., Canigueral S.: Composition and antifugal activity of the Essentials oil of Solidago chilens. Planta Med., 68(2), p. 164-167,
2002.
[26] Choi S.Z, Choi S.U., Lee K.R.: Phytochemical constituents of the
aerial parts from Solidago virga-aurea var. gigantea. Arch.
Pharm. Res., 27(2), p. 164-8, 2004.
[27] Lendl A., Reznicek G.: Two new saponins from Solidago gigantea. Sci. Pharm., 75, p. 111-120, 2007.
[28] Kaczmarek S.: Wykorzystanie potencjau allelopatycznego rolin
w wybranych uprawach rolniczych. Progr. Plant Protect./ Post.
Ochr. Rolin 49(3), s. 1502-1511, 2009.
[29] Macias F.A., Lopez A., Verela R.M., Torres A., Molinillo
J.M.G.: Bioactive terpenoids from sunflower leaves cv. Peredovic. Phytochemistry 61, p. 687-692, 2002.
[30] Iqbal Z., Hiradate S., Noda A., Isojima S., Fuji Y.: Allelopathic
activity of buckwheat: isolation and characterization of phenolics. Weed Sci., 51, p. 657-662, 2003.
[31] Ciarka D., Gawroska H., Maecka M., Gawroski S.W.: Allelopathic potential of sunflower roots and root exudates. Zesz. Prob.
Post. Nauk Rol., 496, s. 301-313, 2004.
[32] Kalinová, J., Tríska J., Vrchotová N.: Biological activity of phenolic compounds present in buckwheat plant. Allelopathy J., 16,
p. 123-130, 2005.
[33] Golisz A., Lata B., Gawroski W., Fuji Y. Specific and total activities of the allelochemicals identified in buckwheat. Weed
Biol. Manag., 7, p. 164-171, 2007.
[34] Siegie I., Trocka A., Bosa K., Bogatek R., Gniazdowska A.:
Potencja allelopatyczny sonecznika. Post. Nauk Rol., 6, s. 5571, 2008.
[35] Jasicka-Misiak I.: Allelopatyczne waciwoci metabolitów
wtórnych rolin uprawnych. Wiad. Chem., 63(1-2), s. 39-62,
2009.
[36] Wójcik-Wojtkowiak D., Potylicka B., Weyman-Kaczmarkowa
W.: Allelopatia. Wyd. AR, Pozna 1998.
[37] Sturz A., Christie B.R.: Beneficial microbal allelophaties in the
root zone: the management of soil quality and plant disease with
rhizobacteria. Soil Till. Res., 72, p. 107-123, 2003.
[38] Gniazdowska A., Oracz K., Bogatek R.: Allelopatia – nowe interakcje oddziaywa pomidzy rolinami. Kosmos, 53(2), s. 207217, 2004.
[39] Pisula N.L., Meiners S.J.: Allelopathic effects of goldenrod species on turnover in successional communities. Am. Midl. Nat.,
163(1), p. 161-172, 2010.
[40] Oleszek W.: Allelopatia – rys historyczny, definicja, nazewnictwo. Mat. Konf. Teoretyczne i praktyczne aspekty allelopatii.
Wyd. IUNG, Puawy, K(10), s. 5-14, 1996.
[41] Duer I.: Potencja allelopatyczny biomasy niektórych gatunków
chwastów w stosunku do siewek pszenicy ozimej. Fragm.
Agron., 2(50), s. 6-56, 1996.
[42] Kwieciska-Poppe E., Kraska P., Pays E.: The influence of water extracts from Galium aparine L. and Matricaria maritime
subsp. inodora (L.). Dostál on germination of winter rye and
triticale. Acta Sci. Pol., Agricultura 10(2), p. 75-85, 2011.
[43] Sun Bing-Yao, Tan Jian-Zhong, Wan Zhi-Gang, Gu Fu-Gen,
Zhu Ming-De.: Allelopathic effects of extracts from Solidago
canadensis L. against seed germination and seedling growth of
some plants. J. Environ. Sci., 18(2), p. 304-309, 2006.
[44] Kie J., Wieczorek D.: Badania nad przydatnoci wycigów i
wywarów rolinnych do zwalczania komosy biaej. Progr. Plant
Protect./ Post. Ochr. Rolin 49(1), s. 371-377, 2009.
91

Tomasz R. SEKUTOWSKI, Marcin BORTNIAK, Krzysztof

Transkrypt

Podobne dokumenty

` ProfesorAsP Grzegorf Bednarski Kraków 09.09.2015 Akademia

ks. Henryk Nadrowski Teologia, Biblia i liturgia jako źródła sztuki

CODZIENNE ZABAWY Z „NICZEGO”

HWC 16 U

Krzysztof Domaradzki, Marek Badowski MOŻLIWOśĆ