Алелопатична активність Trifolium repens L. та T. rubens l. (Fabaceae) в умовах національного ботанічного саду імені м. М. М. Гришка НАН України

Ключові слова: коліни; ризосферний ґрунт; екстракти; тест-рослини; інгібування; стимулювання; стійкість

Анотація

На сьогодні досягнення алелопатії дають змогу досліджувати характер хімічної взаємодії між рослинами як у природних фітоценозах, так і у вирощуванні рослин культурної флори. Ця взаємодія полягає у пригніченні або стимуляції проростання насіння, росту та розвитку передусім особин одного виду та довколишніх видів цього фітоценозу. Алелопатична активність є важливою ознакою для конкуренції та виживання виду на певній території. Біологічно активні сполуки, що є засобом алелопатичної конкуренції, можуть бути виділені у повітря, змиті з поверхні листка на поверхню ґрунту, виділені кореневою системою безпосередньо в ґрунт. Кореневі виділення рослин призводять до ґрунтовтоми, яка є комплексною і ключовою проблемою для сільського господарства, та вимагає правильного чергування та поєднання культур на посівних площах та обов'язкового дотримання режиму відпочинку ґрунтів. Здійснено літературний скринінг вітчизняних і закордонних джерел, які роблять висновок про високу алелопатичну активність рослин роду Trifolium, яка отримала назву "конюшиновтома". У процесі досліджень зроблено висновок, що під час тривалого росту на одному місці рослини T. rubens і T. repens проявляють алелопатичну активність відносно довколишніх рослин. Алелопатичну активність виділень кореневої системи у ризосферному ґрунті та екстрактів надземної частини рослин T. rubens і T. repens встановлювали за методикою А. М. Гродзінського (1973). Для тестування використано однодобові проростки тест-рослин амаранту Amarantus paniculatus. Встановлено, що алелопатична активність ризосферного ґрунту рослин роду Trifolium перебуває у динаміці, внаслідок накопичення виділень (колінів) кореневої системи рослин, із найвищими показниками у кінці вегетаційного періоду. Зроблено висновок, що рослини T. rubens, як кореневі їх виділення, так і екстракти надземних органів, є сильнішими інгібіторами, ніж T. repens. Зроблено узагальнення, що, незалежно від виду рослин роду Trifolium та фази вегетації, екстракти за концентрації 1:10 мають найбільшу інгібуючу активність, за концентрації 1:50 – мають середні показники, за концентрації 1:100 – найменше інгібування. Встановлено закономірність, що зі збільшенням концентрацій розчинів рослин роду Trifolium їх інгібуюча алелопатична активність підвищується. Найсильнішу інгібуючу дію (7,22 %) зафіксовано у рослин T. rubens наприкінці вегетації, найсильнішу стимулятивну дію (113,64 %) – у рослин цього самого виду у фазу цвітіння. Актуальним для майбутніх досліджень залишається встановлення якісного та кількісного вмісту колінів ризосферного ґрунту та біологічно активних речовин надземної частини рослин роду Trifolium.

Біографії авторів

Н. Я. Левчик, Національний ботанічний сад ім. М. М. Гришка НАН України, м. Київ

канд. біол. наук, ст. наук. співробітник, відділ культурної флори

А. М. Гнатюк, Національний ботанічний сад ім. М. М. Гришка НАН України, м. Київ

канд. біол. наук, ст. наук. співробітник, відділ природної флори

А. В. Любінська, Національний ботанічний сад ім. М. М. Гришка НАН України, м. Київ

пров. інженер, відділ культурної флори

Н. Є. Горбенко, Національний лісотехнічний університет України, м. Львів

канд. с.-г. наук, доцент, кафедра ботаніки, деревинознавства та недеревних ресурсів лісу

Посилання

Baeumer, K., & Lochow, V. I. (1961). Untersuchungen uber die echte Kleemudigkeit. 3. Beobachtungen an einem Fruchtfolge-Versuch. Z. Acker- und Pflanzenbau, 113, 4. [In German].

Bobrov, E. G. (1945). Trifolium L. In: Flora of USSR. Vol. 11. Moscow-Leningrad: Publishing AN SSSR, 189–261. [In Russian].

Bobrov, Ye. G. (1987). Clover – Trifolium L. In: Flora of the European part of the USSR, 6, 195–208. [In Russian].

Bondarchuk, O. P., & Rakhmetov, D. B. (2016). Ontomorphogenesis of plant of the genus Astragalus L. species in conditions of introduction in the Right-Bank of Forest-Steppe of Ukraine. Plant Introduction, 70, 45–51. https://doi.org/10.5281/zenodo.235517

Carlsen, S. C. K., Pedersen, H. A., Spliid, N. H., & Fomsgaard, I. S. (2012). Fate in Soil of Flavonoids Released from White Clover (Trifolium repens L.). Applied and Environmental Soil Science, 1–10. https://doi.org/10.1155/2012/743413

Chang, Ch., Suzuki, A., Kumai, S., & Tamura, S. (1968). Chemical studies on "clover sickness". Part II. Biological function of isoflavonoids and their related compounds. Agricultural and Biological Chemictry, 33, 398–408. https://doi.org/10.1080/00021369.1969.10859325

Didukh, Ya. P. (Ed.) (2009). Trifolium rubens L. In: Red Data Book of Ukraine. Plant Kingdom, 565 p. [In Ukrainian].

Ebrahimi, M., Maryshany, A. R., & Shirmohammadi, E. (2017). Allelopathy Effects of Trifolium alexandrium L. on Germination and Nutrient Uptake in Medicinal Plant Peganum harmala L. Journal of Medicinal Plants and By-products, 6(1), 71–79.

Ellison, N., Liston, A., Steiner, J., Williams, W., & Taylor, N. (2006). Molecular phylogenetics of the clover genus (Trifolium – Leguminosae). Molecular Phylogenetics and Evolution, 39(3), 688–705. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2006.01.004

Fernández-Aparicio, M., Emeran, A. A., & Rubiales, D. (2010). Inter-cropping with berseem clover (Trifolium alexandrinum) reduces infection by Orobanche crenata in legumes. Crop Protection, 29(8), 867–871. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2010.03.004

Grant, E. A., & Sallans, W. C. (1964). Influence of plant extracts on germination and growth of eight forage species. Grass and Forage Science, 19(2), 191–197.

Grbović, F., Gajić, G., Branković, S., Simić, Z., Ćirić, A., Rakonjac, L., Pavlović, P., & Topuzović, M. (2019). Allelopathic potential of selected woody species growing on fly-ash deposits. Arch Biol Sci., 71(1), 83–94.

Hatting, M. J., & Louw, H. A. (1969). The influence of antagonistic rhizoplane bacteria on the clover-Rhizobium symbiosis. Phytophylactica, 1, 205–208.

Hrodzinskiy, A. M. (1973). The fundamentals of chemical interaction of plants. Kyiv: Scientific thought, 205 p. [In Ukrainian].

Jankowska, J., Ciepiela, G. A., Sosnowski, J., Kolczarek, R., & Jankowski, K. (2009). The allelopathic effect of Taraxacum officinale F. G. Wigg on the seeds germination and initial growth of Lolium westerwoldicum R. Br. Acta Agrobotanica, 62(2), 207–212.

Kolodziejek, J. (2018). Seed germination responses to some environmental factors in the red feather (Trifolium rubens). Pakistan Journal of Botany, 50(1), 59–65.

Kruse, M., Strandberg, M., & Strandberg, B. (2000). Ecological Effects of Allelopathic Plants – a Review. National Environmental Research Institute, Silkeborg, Denmark, 66 p. NERI Technical Report No. 315.

Mosyakin, S. L., & Fedoronchuk, M. M. (1999). Vascular Plants of Ukraine A nomenclatural checklist. Kiev: M. G. Kholodny Institute of Botany, 345 p.

Mykolaychuk, V. G. (2014). Features of growth and development of plants Trifolium rubens L. (Fabaceae) of different years of vegetation in the M. M. Gryshko National botanical garden of the NAS of Ukraine. Taurian Scientific Bulletin, 88, 133–140. [In Ukrainian].

Pavlova, N. S. (1989). Fabaceaea family. In.: Vascular plants of the Soviet Far East., 4, 191–339. [In Russian].

Pérez, A. J., Simonet, A. M., Pecio, Ł., Kowalczyk, M., Calle, J. M., Macías, F. A., Oleszek, W., & Stochmal, A. (2015). Triterpenoid saponins from the aerial parts of Trifolium argutum Sol. and their phytotoxic evaluation. Phytochemistry Letters, 13, 165–170. https://doi.org/10.1016/j.phytol.2015.05.020

Rais, E. (1978). Allelopathy. Moscow: Mir, 392 p. [In Russian].

Sandra, C. K. Carlsen, Hans Hans A. Pedersen, Niels H. Spliid, & Inge S. Fomsgaard. (2012). Fate in Soil of Flavonoids Released from White Glover (Trifolium repens L.) Applied and Environmental Soil Science, 13, Article ID 743413, 10. https://doi.org/10.1155/2012/743413

Shmidt, V. M. (1984). Mathematical Methods in Botany. Leningrad: Leningrad University Publisher, 288 p. [In Russian].

Simagina, N. O. (2013). Allelopathic potential of woody plants. Scientific notes of the Taurida National V. I. Vernadsky University. Series "Biology and Chemistry", 26(65), 1, 186–193. [In Russian].

Tamura, S., Chang, Ch-F., Suzuki, A., & Kumai, S. (1969). Chemical studies on "clover sickness". Part I. Isolation and structural elucidation of two new isoflavonoids in red clover. Agricultural and Biological Chemistry, 33(3), 391–397.

Yurchak, L. D. (2005). The allelopathy in agrobiocenoses of the aromatic plants. Kyiv: Fitosotziotzentr, 411 p. [In Ukrainian].

Zhmud, Ye. V. (1997). Introduction of Trifolium pannonicum Jacq. to the forest-steppe of Western Siberia. Abstract of Candidate Dissertation for Biological Sciences (03.00.31 – Forestry), 20 p. [In Russian].

Опубліковано
2021-02-04
Як цитувати
Левчик, Н. Я., Гнатюк, А. М., Любінська, А. В., & Горбенко, Н. Є. (2021). Алелопатична активність Trifolium repens L. та T. rubens l. (Fabaceae) в умовах національного ботанічного саду імені м. М. М. Гришка НАН України. Науковий вісник НЛТУ України, 31(1), 20-25. https://doi.org/10.36930/40310103
Розділ
Лісове та садово-паркове господарство