Оценка биологической активности экстрактов из листьев Acer negundo и Robinia pseudoacacia на проростках тест-культур

  • Евгений Олегович Юрченко
  • Максим Николаевич Яхновец

Аннотация

Клен ясенелистный и робиния лжеакация выступают как наиболее проблемные древесные инвазионные виды во флоре Беларуси. При механическом уничтожении данных растений рассматривается возможность использования их фитомассы в качестве мульчи в садоводстве и огородничестве. Для такого применения необходимо оценить негативные аллелопатические эффекты фитомассы на другие растения. В исследовании методом биотестирования оценивается действие комплекса неидентифицированных биологически активных веществ из Acer negundo и Robinia pseudoacacia. При этом учитывается процент проросших семян, длина корешка и гипокотиля у тест-объектов Lepidium sativum, Raphanus sativus и Daucus carota при инкубировании семян in vitro на фоне водных экстрактов из порошка зеленых листьев клена и робинии, при концентрациях экстракта в пересчете на сухую массу суспендированного порошка 5, 10, 50 и 100 г/л, с контролем на дистиллированной воде. Использована фитомасса в двух вариантах: высушенная на солнце и выдержанная под дождем с высушиванием на солнце до помещения под дождь. Результаты свидетельствуют, что клен ясенелистный обладает большей ингибирующей аллелопатической активностью (фитотоксичностью), чем робиния лжеакация. В частности, при концентрации 100 г/л вытяжка из листьев клена полностью подавляла прорастание семян кресс-салата, редиса и моркови, а вытяжка из листьев робинии оказывала нейтральный эффект (несущественно снижала всхожесть семян) в отношении редиса и моркови. Как правило, эффект ингибирования развития проростков по трем изученным параметрам увеличивается с повышением концентрации вытяжки. Исключение составляет удлинение корешков проростков моркови, которое слегка стимулировалось вытяжкой из клена 10 г/л и робинии 50 г/л. Заготовленная фитомасса A. negundo и R. pseudoacacia под воздействием дождя частично теряет свои ингибирующие аллелопатические свойства. Например, фитомасса A. negundo проявляет после такой экспозиции (при концентрации экстракта 10 г/л) в 2,3 раза меньший эффект замедления роста корешков у кресс-салата. В отдельных случаях вытяжки (фитомасса, выдержанная под дождем) имеют стимулирующий эффект на развитие проростков: экстракт из клена 5 г/л повышал всхожесть семян моркови на 25 %; экстракт из робинии 5 г/л вызывал удлинение корешка у проростков моркови в 1,9 раза; экстракты из робинии 5–50 г/л вызывали удлинение гипокотиля у кресс-салата в 1,3–1,4 раза. Тест-объекты показали разную чувствительность к одинаковым экстрактам. В частности, экстракт из робинии 100 г/л снижал всхожесть семян кресс-салата до 3,8 %, а моркови – до 89,3 %. Экстракт из листьев робинии, выдержанных под дождем, уменьшал среднюю длину корешка у кресс-салата – в 4,5 раза, а у редиса – в 1,5 раза.

Литература

  1. Dubovik DV, Dmitrieva SA, Laman NA et al. Chernaya kniga flory Belarusi: chuzherodnye vredonosnye rasteniya [Black book of Belarus flora: alien harmful plant species]. Minsk: Belaruskaya navuka; 2020. 407 p. Russian.
  2. Dubovik DV, Lebed’ko VN, Parfenov VI et al. Rasteniya-agressory. Invazionnye vidy na territorii Belarusi [Aggressive plants. Invasive species on the territory of Belarus]. Minsk: Belaruskaya Entsyklapedyya imya Petrusya Browki; 2017. 192 p. Russian.
  3. Sokolov AS, Shpilevskaya NS. Rasprostranenie invazivnykh vidov kak global’naya i regional’naya ekologicheskaya problema [The spread of invasive species as a global and regional ecological problem]. Geagrafiya [Geography]. 2020;6:26–38. Russian.
  4. Bordok IV, Vladimirova IN, Vlasov BP et al. Monitoring rastitel’nogo mira v Respublike Belarus’: rezul’taty i perspektivy [Flora monitoring in the Republic of Belarus: results and prospects]. Minsk: Belaruskaya navuka; 2019. 491 p. Russian.
  5. Myalik AN, Galuts OA. Khozyaistvennoe znachenie invazionnykh vidov rastenii Belorusskogo Poles’ya [Economic importance of invasive plant species of Belarusian Polesie]. Pryrodnae asyaroddze Palessya: asablivasci i perspektyvy razviccya [Natural environment of Polesie: features and prospects of development]. 2016;9:24–28. Russian.
  6. Yakhnovets MN. Problema drevesnykh fitoinvazii vo flore Belorusskogo Poles’ya [The problem of tree phytoinvasions in the flora of Belarusian Polesie]. In: Pinskie chteniya: materialy I mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii [Pinsk Readings: Proceedings of the I International Scientific and Practical Conference]. Pinsk: [publisher unknown]; 2022. p. 433–435. Russian.
  7. Lazareva DD, Kalashnikov DV. Allelopaticheskoe vliyanie klena yasenelistnogo (Acer negundo) v usloviyakh Moskvy. Vestnik landshaftnoi arkhitektury [Allelopathic influence of ash-leaved maple (Acer negundo) in environment of Moscow]. Vestnik landshaftnoi arkhitektury [Bulletin of landscape architecture]. 2017;10:53–58. Russian.
  8. Yeriomenko YuA. Allelopaticheskie svoistva adventivnykh vidov drevesno-kustarnikovykh rastenii [Allelopatic features of the adventitious woody and shrub plants]. Promyshlennaya botanika [Industrial Botany]. 2012;12:188–193. Russian.
  9. Csiszár Á. Allelopathic effects of invasive woody plant species in Hungary. Acta Silvatica et Lignaria Hungarica. 2009;5:9–17.
  10. Panasenko NN, Volodin VV, Volodchenko YuS. Allelopaticheskie svoistva Acer negundo [Allelopathic properties of Acer negundo]. Ezhegodnik NII fundamental’nykh i prikladnykh issledovanii Bryanskogo gosudarstvennogo universiteta [Annals of the Research Institute for Fundamental and Applied Research of the Bryansk State University]. Bryansk: [publisher unknown]; 2018. p. 34–36. Russian.
  11. Nasir H, Iqbal Z, Hiradate S et al. Allelopathic potential of Robinia pseudo-acacia L. Journal of Chemical Ecology. 2005;9:2179–2192.
  12. Grodzinskii AM. Allelopatiya rastenii i pochvoutomlenie [Plant allelopathy and soil fatigue]. Kiev: Naukova dumka; 1994. 432 p. Russian.
  13. Izotkin DI, Kholenko MS. Vliyanie ekstraktov iz Fraxinus excelsior L. i Fraxinus pennsylvanica March. na parametry rosta kress-salata [Effect of extracts from Fraxinus excelsior L. and Fraxinus pennsylvanica March. on watercress growth parameters]. Uchenye zapiski Bryanskogo gosudarstvennogo universiteta [Scientific Notes of Bryansk State University]. 2020;1:54–59. Russian.
  14. Aleksandrov DS, Kalashnikov DV. Vliyanie ekstraktov listovogo opada berezy i klenov na prorastanie semyan i nachal’nye etapy rosta gazonnykh kul’tur [Influence of birch and maple leaf litter extracts on seed germination and initial stages of lawn crops growth]. Vestnik landshaftnoi arkhitektury [Bulletin of landscape architecture]. 2019;17:3–6. Russian.
  15. Kamaltdinova AR. Ispol’zovanie rastenii v kachestve test-ob'ekta v otsenke zagryazneniya pochvy [The use of plants as a test object in the assessment of soil pollution]. Matritsa nauchnogo poznaniya [Matrix of scientific knowledge]. 2019;6:53–56. Russian.
  16. Dospekhov BA. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoi obrabotki rezul’tatov issledovanii) [Methodology of field experiment (with the basics of statistical processing of research results)]. Moscow: Agropromizdat; 1985. 351 p. Russian.
  17. Tsandekova OL. Rol’ allelopaticheskogo vliyaniya Acer negundo L. na rost travyanistykh rastenii [The role of the allelopathic influence of Acer negundo L. on the growth of herbaceous plants]. Vestnik Nizhnevartovskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of the Nizhnevartovsk State University]. 2020;1:15–18. Russian.
  18. Grodzins’kyj AM. Osnovy himichnoi’ vzajemodii’ roslyn [The basics of chemical interactions between plants]. Kyi’v: Naukova dumka; 1973. 207 p. Ukrainian.
  19. Kondrat’ev MN, Larikova YuS, Budarin SN et al. Rol’ invazivnosti rastitel’nykh vidov pri vnedrenii v estestvennye i agroekosistemy [The role of invasiveness of plant species when introduced into natural and agroecosystems]. Tobol’sk nauchnyi [Tobolsk scientific]. Tobolsk: [publisher unknown]; 2013. p. 128–132. Russian.
  20. Moroz PA. Allelopatiya v plodovykh sadakh [Allelopathy in orchards]. Кiev: Naukova dumka; 1990. 208 p. Russian.
Опубликован
2023-11-03
Ключевые слова: аллелопатия, биотестирование, инвазионные виды, овощные культуры, водный экстракт, древесные сорняки
Как цитировать
Юрченко, Е., & Яхновец, М. (2023). Оценка биологической активности экстрактов из листьев Acer negundo и Robinia pseudoacacia на проростках тест-культур. Журнал Белорусского государственного университета. Экология, 1. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/ecology/article/view/5871
Выпуск
№ 1 (2023): Журнал Белорусского государственного университета. Экология.
Раздел
Изучение и реабилитация экосистем