CC BY
20
ISSN 1994-7836 (print) ISSN 2519-2477 (online)
УДК 582.929:581.5 Article info
Received 13.03.2017 р.
С. I. Сорокна, Н. О. Гнатюк
Уманський державний педагог1чнийушверситет iM. Павла Тичини, м. Умань, Украша
Б1ОЛОГ1ЧНА АКТИВШСТЬ ВИД1ЛЕНЬ РОСЛИННО1 МАСИ ТА ГРУНТУ З-П1Д ВИДУ Г1СОП Л1КАРСЬКИЙ (HYSSOPUS OFFICINALIS L.)
Дослщжено динамiку алелопатичноТ активносп видiлень (водорозчинних, спирторозчинних та лет-ких) i3 вегетативних та генеративних органiв рослин та грунту з-шд виду Hyssopus officinalis L., шд час вирощування у грунтово-клiматичних умовах пiвнiчного i центрального Лiсостепу УкраТни. Алелопатич-на активнiсть водорозчинних видшень ароматичних рослин виду гiсоп лкарський (Hyssopus officinalis L.), що зростали на територй Киева, мають бiльшу кiлькiсть колiнiв фiтотоксичноТ природи порiвняно з рослинами грунтово-клiматичних умов Умаш. Серед тест-об'ектiв чутливими до шпбггорноТ дГТ водорозчинних видшень виявилися коренi крес-салату, толерантними були колеоптилi пшеницi, а сприйняття колшв коренями пшеницi мало виIцоспецифiчний характер. Вищу фiтотоксичнiсть проявляли екстракти листюв i суцвiть.
Ключовi слова: алелопатична активнiсть; колiни; Hyssopus officinalis L. (псоп лiкарський); тест-куль-тури; прирют коренiв та колеоптилiв; стимуляцшна та гальмiвна дiя.
Вступ. Псоп лшарський (Hyssopus officinalis L.) походить i3 район1в Середземномор'я. Культурш i дикi форми трапляються у бврош i Пiвнiчнiй Америцi. У Схвднш Gвропi поширений у лкостеповш i степовiй зонах. Багаторiчний трав'яний напiвкущ заввишки 5080 см. Коршь стрижневий з добре розвиненим розгалу-женням. Стебла чотиригранш, пiдведенi, бiля основи здерев'янiлi, коротко опушеш або майже голi, прямостояча Листки супротивнi, розташованi хрест-навхрест, ланцетш, цшокра!, довголанцетнi до 8 мм завширшки, до основи клиноподiбно звуженi, без помiтного черешка, крапчастозалозисп, з трохи загорнутими на сшднш бiк краями завдовжки 24 см, вкрип залозистими волосками, яю видiляють ефiрну олiю. Суцвггтя переривчас-то колосоподiбне, несправжнi нашвкшьця розташованi по 37 шт. у пазухах листюв, квiтки неправильнi, двоста-тевi, дрiбнi, вiночки яскраво-синi, iнодi рожевi або бiлi. Плiд однонасшний горiшок. Цвiте у червнi - сер-пнi (Hrodzynskyi, 1989). Надземна маса мктить ефiрну олiю (0,6-1 %), яка мае аромат, схожий до скипидару i камфори, що використовують пiд час виготовленнi т-керiв i як прянiсть, а також флавоно!ди (0,9 %), тритер-пеновi кислоти (урсолова, олеанолова), дубильш та пр-кi речовини, смоли, камщь, барвники. До складу ефiр-но! олп входять: 1-пiнокамфон, а-шнен, р-шнне, кам-фен, цинеол, тнокамфеол, пiнокамфеолацетат i сесквь терпени (Hrodzynskyi, 1989; Kotunov, 1964). Рослина зi сильним бальзамiчним ароматом, мае висок фионцид-нi властивостi, а також е щнним медоносом (Zharinov & Ostapenko, 1994; Kotunov, 1964). Псоп лжарський неви-багливий до умов росту, але краще розвиваеться на со-нячних, середньородючих грунтах з лужною або нейтральною кислотшстю. Рослина посухостiйка, добре зимуе без укриття в сухому грунта
Методика проведення дослщження. Експеримен-тальну роботу виконували на базi Нацiонального бота-нiчного саду 1м. М. М. Гришка НАН Укра!ни (м. Ки!в) та агробюлопчно! станцп Державного педагопчного унiверситету 1м. П. Г. Тичини (м. Умань, Черкаська обл.). У модельних експериментах алелопатичну актив-
шсть водорозчинних (ВРВ), спирторозчинних (СРВ) та летких видшень (ЛВ) рослин визначали за допомогою бiологiчних теспв (Гродзинський, 1991) - однодобових паросткiв крес-салату (Lepidium sativum L.) (Akimov, 1990).
Алелопатичну актившсть визначали за приростом корешв/колеопташв. Математичний та статистичний аналiз експериментальних даних виконано з викорис-танням програм Microsoft Excel та Statistica 7.0 (Доспехов, 1985) (Dospiehov, 1985).
Результата дослвдження. У свiтлi розвитку науки алелопапю трактують як еколопчну проблему штег-рального характеру, в якш беруть участь як бюгенш, так i абiотичнi фактори. 1стотну роль у визначеннi взаемодiï рослин iз едафiчним чинником через колооб^ фiзiологiчно активних речовин вiдiграе алелопапя - до-сить новий напрям бюлоги, який до 60-х роюв ХХ ст. був практично невщомий, хоча це явище спостерiгали навиъ у стародавнi часи. Поняття "алелопапя" походить вiд грецьких сл1в аккцкюv - взаемний i жаОц -вплив.
За результатами порiвняльного аналiзу активностi водорозчинних екстракпв гiсопу лiкарського з'ясовано, що водорозчинш видiлення як з надземних оргашв, так i з коренiв характеризуются високою фiтотоксичнiстю, яку зафiксовано вже на початку росту рослини. Бшьш толерантними до видшень е колеоптиш пшенищ, актив-нiсть яких була низькою як в умовах Киева, так i Умаш. Щодо реакци коренiв пшеницi озимоï з'ясовано таке: в умовах Киева видшення у«х органiв рослин були фгго-токсичними, а в умовах Уманi водорозчинш видшення iз корен1в i стебел мали стимуляцiйну дiю, а iз листя i суцвiть, навпаки, шпбггорний вплив (рис. 1).
Найбiльша кшьюсть колiнiв, якi мають iнгiбiторний вплив, нагромаджуеться в органах рослин у фазi бутош-зацл. Алелопатична актившсть летких видшень з надземних оргашв псопу посилюеться у фазi квiтування, а корен1в - на початку вщростання рослин. В умовах Умаш, на вiдмiну вiд Грунтово-^матичних умов Киева, у фазi квиування в рiзних органах рослин спос-
Цитування за ДСТУ: CopoKiHa С. I. Бюлопчна активнiсть видшень рослинноТ маси та Грунту з-тд виду ricon л^арський (Hyssopus
officinalis L.) / С. I. CopoKiHa, Н. О. Гнатюк // Науковий вкник НЛТУ УкраТни. - 2017. - Вип. 27(3). - С. 121-123 Citation APA: Sorokina, S. I., & Hnatiuk, N. O. (2017). Biological Activity of Secretion of Plant Matter and Soil From Hyssop Species (Hyssopus Officinalis). Scientific Bulletin of UNFU, 27(3), 121-123. Retrieved from:
http://nv.nltu.edu.ua/index.php/journal/article/view/257_
тережено зниження шибиорно!' активностi летких видь лень. Аналiзуючи рослини, яю зростали на територп Киева, встановлено незмiнну високу токсичну д1ю летких видшень на коренi та колеоптилi пшениц озимо'1 впродовж вегетацiйного перiоду псопу. Зазначимо, що леткi видiлення з рiзних органiв рослин з територп Умаш вiдрiзнялись стимуляцiйним впливом як на початку вегетацп, так i у перiод квiтування. У фазi бутош-зацií леткi алелохiмiкати характеризувались виключно шпбггорною лк ю щодо тест-об'екив (Grjummer, 1957).
----корен1
■ стебла
так i стимулящйному розвитку тест-об'ектiв. Спиртовi фракцп рослин псопу, ям зростали за рiзних грунтово-ктматичних умов, мали рiзнi результати. Так, в умовах Киева толерантними виявилися спирторозчиннi видь лення стосовно коренiв та колеоптилiв пшенищ озимо! Вплив спиртових екстрактiв на ркт коренiв крес-салату мав слабку шлбггорну дiю. Пiд час дослщження дина-мiки синтезу спирторозчинних сполук рiзними органами гiсопу з'ясовано, що незалежно вiд тест-об'екта вщ-бувся процес шпбггорно'1 ди розвитку корешв i колеоп-тилiв рослин майже впродовж усього вегетащйного пе-рiоду. Треба зауважити, що алелопатична активнiсть фiтотоксичних сполук в екстрактах iз коренiв i листкiв була значно вищою, нiж у видшеннях iз суцвiть i стебел. До того ж найбшьш показовим органом рослин в умовах Киева були листки, а в умовах Умаш - кореш.
Отже, алелопатична актившсть водорозчинних видь лень ароматичних рослин виду псоп лiкарський (Hysso-pus officinalis L.), що зростали на територп Киева, ма-ють бiльшу кiлькiсть колiнiв фгготоксично'1 природи по-рiвняно з рослинами грунтово-ктматичних умов Уманi. Серед тест-об'ектiв чутливими до шпбиорно'1 дп водорозчинних видшень виявилися кореш крес-салату, толерантними були колеоптит пшенищ, а сприйняття ко-лiнiв коренями пшенищ мало видоспецифiчний характер. Бшьш високу фiтотоксичнiсть проявляли екстракти листюв i суцвiть.
Бiльшiсть екзометаболiтiв рослин акумулюються у грунтi ризосфери та ризоплану i сприяють збагаченню його оргашчними сполуками та мiнеральними елемен-тами, а також нагромадженню гумусу.
Унаслщок надходження бiологiчно активних речо-вин у грунт упродовж вегетацп рослин склад i вмiст '1х постiйно змiнюеться, що i призводить до певного але-лопатичного ефекту (Kalashnikov et al., 1960).
Отримаш результати свiдчать про залежнiсть мiж акумуляцiею фiтотоксичних речовин та типом грунту i юпматнчннмн умовами (рис. 2).
I " I
Рис. 1. Динамка алелопатично! активностi р1зних типiв видiлень з органiв ricony лiкарського (6ioTecT - KopeHi крес-салату): ВРВ - водорозчинш; СРВ - спирторозчиннц ЛВ - летю видшення. База проведення дослвдження: А - Нацюнальний бoтанiчний сад iM. М. М. Гришка (м. Ки!в); Б - агрoбioлoгiчна cтанцiя м. Умань. Фази розвитку рослини: I - початок розвитку; II - бутошзащя; III - квiтyвання
Заслуговують на увагу i результати дослщження ви-дiлень з рiзних оргашв гiсопу лiкарського. Спектр дп колшв на рiзнi бiотести проявлявся як у гальмiвному,
I — |
Hyssopus officinalis I
Рис. 2. Динашка алелопатично! активнocтi грунту з-шд ароматичних рослин (бioтеcт - кореш крес-салату). База проведення дослвдження: А - Нацюнальний боташчний сад ш. М.М. Гришка (м. Кшв); Б - агробюлопчна cтанцiя м. Умань. Фази розвитку рослини: I - початок розвитку; II - бутошзащя; III - квпування; IV - шсляжнивний перюд.
Отже, аналiз алелопатично'1 активностi грунту ризосфери та мiжрядь у посiвах ароматичних рослин за рiз-них умов вирощування свiдчить, що на початку Гхнього розвитку та у фазi бутошзацп практично вiдсутнi фгго-
токсичш речовини, а у фал бутошзаци, навпаки, вщбу-ваеться збiльшення колiнiв шпбггорно! дп. Висновки:
1. Дослщжено алелопатичну активнiсть водорозчинних, спирторозчинних та летких видiлень надземних i шд-земних оргашв рослин видiв Hyssopus officinalis L., уп-родовж вегетацiйного перюду. Найбiльша кшьюсть ре-човин гальмiвноl дп локалiзуeться у листках i суцвгт-тях. Показовою фазою щодо алелопатично'! активностi е фаза цвтння. Серед обраних тест-об'eктiв максимально чутливими до видiлень були кореш крес-салату.
2. З'ясовано, що Грунт ризосфери та мiжрядь упродовж ве-гетацп акумулюе колiни, вмiст яких залежить вiд еко-логiчних чинниюв i видшьно! функцп рослин. На початку розвитку рослин та у фазi бутошзацп практично вщсутш фiтотоксичнi речовини, а у фазi цвiтiння, навпаки, спостерiгаеться шдвищення вмiсту колiнiв rnri6i-торно'! до.
Перелiк використаних джерел
Akimov, Yu. A. (1990). Filogeneticheskie aspekty i jekologicheskoe znachenie letuchih veshhestv jefiromaslichnyh rastenij. Abstract of doctoral dissertation for biological sciences (03.00.05 - Botanic). Moscow, 39 p. [in Russian].
Dospiehov, B. A. (1985). Metodika polevogo opyta. Moscow: Agrop-romizdat, 351 p. [in Russian].
Grjummer, G. (1957). Vzaimnoe vlijanie vysshih rastenij. Allelopatija: per. s angl. A. M. Grodzinskogo. Moscow: Izd-vo inostr. l-ry, 261 p. [in Russian].
Hrodzynskyi, A. M. (1989). Zmiieholovnyk moldavskyi. Likarski ros-lyny: Entsyklopedychnyi dovidnyk. Kyiv: Holov. red. URE, 544 p. [in Ukrainian].
Kalashnikov, V. P., Levinshtejn, I. I., Melnichenko, A. K. et al. (1960). Jenciklopedicheskij slovar aptechnogo rabotnika. Moscow: Gos. izd. med. literatury, 596 p. [in Russian].
Kotunov, G. N. (1964). Lekarstvennye i jefiromaslichnye kultury : spravochnik. Kyiv: Naukova dumka, 199 p. [in Russian].
Zharinov, V. I., & Ostapenko, A. I. (1994). Vyroshchuvannia likars-kykh, efirooliinykh, prianosmakovykh roslyn. Kyiv: Vyshcha shko-la, 233 p. [in Ukrainian].
С. И. Сорокина, Н. О. Гнатюк
БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ВЫДЕЛЕНИЙ РАСТИТЕЛЬНОЙ МАССЫ И ПОЧВЫ ИЗ-ПОД ВИДА ИССОП ЛЕКАРСТВЕННЫЙ (HYSSOPUS OFFICINALIS L.)
Исследована динамика алеллопатичной активности выделений (водорастворимых, спирторастворимых и летучих) из вегетативных и генеративных органов растений и почвы из-под вида Hyssopus officinalis L., при выращивании в почвенно-климати-ческих условиях северной и центральной Лесостепи Украины. Алеллопатичная активность водорастворимых выделений ароматических растений вида иссоп лекарственный (Hyssopus officinalis L.), которые росли на территории Киева, имеют большее количество колинов фитотоксической природы по сравнению с растениями почвенно-климатических условий Умани. Среди тест-объектов чувствительными к ингибиторной активности водорастворимых выделений оказались корни кресс-салата, толерантными были колеоптили пшеницы, а восприятие колинов корнями пшеницы имело видоспецифический характер. Более высокую фитотоксичность проявляли экстракты листьев и соцветий.
Ключевые слова: алеллопатичная активность; колины; Hyssopus officinalis L. (иссоп лекарственный); тест-культуры; прирост корней и колеоптили; стимулирующее и тормозящее действие.
S. I. Sorokina, N. O. Hnatiuk
BIOLOGICAL ACTIVITY OF SECRETION OF PLANT MATTER AND SOIL FROM HYSSOP
SPECIES (HYSSOPUS OFFICINALIS)
Hyssop (Hyssopus officinalis L.) comes from Mediterranean region. Cultural and wild forms grow in Europe, North America, and the Forest-Steppe and Steppe zones in the Eastern Europe. It is a perennial herbaceous semi-bush that ranges from 50 to 80 cm in height. In the study we performed experimental work on the basis of M.M. Gryshko National Botanical Garden of National Academy of Sciences of Ukraine (Kyiv city) and agrarian and biological station of Pavlo Tychyna Uman State Pedagogical University (Uman city, Cherkasy region). Allelopathic activity of water soluble (WSS), alcohol soluble (ASS) and volatile secretions (VS) was determined by biological tests (Hrodzynskyi, 1991) - one-day seedlings of garden cress (Lepidium sativum L.) in the model experiments. Comparative analysis of the activity of water soluble extracts of Hyssop showed that water soluble secretions from both above-ground organs and roots were characterized by high phytotoxicity recorded at the beginning of plant growth. Wheat coleoptiles were more tolerant to secreting; their activity was low in the condition of Kyiv city as well as Uman city. The authors have defined the following results regarding the reaction of winter wheat roots: secretions of all plant organs in the condition of Kyiv city were phytotoxic, but water soluble secretions from roots and stems had a stimulating effect and, on the contrary, secretions from leaves and inflorescences showed inhibitory impact in terms of Uman city. Most of plant ekzometabolites are accumulated in the soil of rhizosphere rhizoplan and contribute to its enrichment with organic compounds and mineral elements and also accumulation of humus. Received results showed dependence between accumulation of phytotoxic substances and soil type and climatic conditions. The conclusions are as follows. Different types of plant secretions of Hyssopus officinalis L. species during a vegetation period are analyzed. The largest number of substances with inhibitory action was localized in leaves and inflorescences. Blossoming phase was a demonstrative phase concerning allelopathic activity. Roots of garden cress were the most sensitive to secretions among selected test-objects. It was found that soil of rhizosphere and space between rows during a vegetation period accumulated colins, content of which depended on environmental factors and secretory functions of plants.
Keywords: allelopathic activity; colins; Hyssopus officinalis L. (Hyssop); test-cultures; roots and coleoptiles growth; stimulating and inhibitory action.
1нформащя про aBTopiB:
Сорокша Свгглана 1вашвна, канд. бюл. наук, доцент, Уманський державний педагопчний ушверситет iM. Павла Тичини,
м. Умань, Украша. Email: [email protected] Гнатюк Наталiя Олександрiвна, канд. бюл. наук, доцент, Уманський державний педагопчний ушверситет iM. Павла Тичини, м. Умань, Украша. Email: [email protected]
