solidago gigantea - Cabi

5 downloads 0 Views 150KB Size Report
dzone przez Duer [41], w których autorka wykazaáa stymu- luj cy efekt wodnych wyci gów sporz dzonych z Galium aparine w odniesieniu do pocz tkowego ...
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 250,0 g wieej masy lici i odyg rolin nawoci olbrzymiej (S. gigantea) na 100 cm3 wody destylowanej; 250.0 g of leaves and stems fresh mass water extracts from goldenrod (S. gigantea) plants on 100 cm3 distilled water 500,0 g wieej masy lici i odyg rolin nawoci olbrzymiej (S. gigantea) na 100 cm3 wody destylowanej; 500.0 g of leaves and stems fresh mass water extracts from goldenrod (S. gigantea) plants on 100 cm3 distilled water

87

„Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering” 2012, Vol. 57(4)

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, T. Sekutowski, M. Bortniak, K. Domaradzki

88

„Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering” 2012, Vol. 57(4)

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, wyra nie 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) T. Sekutowski, M. Bortniak, K. Domaradzki

89

„Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering” 2012, Vol. 57(4)

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 g ml-1 dw). Podobnie wycig etanolowy o najniszym steniu (0,001 g ml-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 g ml-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. biowska nikiem 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-

T. Sekutowski, M. Bortniak, K. Domaradzki

90

„Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering” 2012, Vol. 57(4)

[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.

T. Sekutowski, M. Bortniak, K. Domaradzki

[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

„Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering” 2012, Vol. 57(4)