Allelopathic potential of sunflower roots and root exudates

• Autorzy: Ciarka D. , Gawronska H. , Malecka M. , Gawronski S.W.

Warianty tytułu

PL

Allelopatyczny potencjał korzeni słonecznika zwyczajnego (Helianthus annuus L.)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this work we studied the allelopathic effects of aqueous roots extracts of 11 cvs of sunflower on mustard and wheat germination. We also checked whether soil, after sunflower cultivation, contained compounds of allelopathic activity against mustard plants, and if, roots of sunflower seedlings exude substances of allelopathic activity on co-cultured mustard seedlings. Compounds contained in aqueous extract of roots possessed low (mustard) if any (wheat) allelopathic - inhibitory effect on seed germination. Allelochemicals derived from sunflower roots differ in the mode of action on dynamics of germination being inhibitory in mustard but both inhibitory and stimulatory in the case of wheat. Contrary, mustard plant growth was strongly inhibited by compounds that were in the soil, previously used for sunflower cultivation, most probably root exudates and not possible to collect root parts. Growth of mustard seedlings cocultured sunflower seedlings was also inhibited most possibly due to exudation, by sunflower roots, substances of allelopathic activity. Inhibitory effects of sunflower on mustard growth were more pronounced on mustard hypocotyls and shoots than on roots.

PL

W pracy (i) oceniono wpływ wodnych wyciągów korzeni 11 odmian słonecznika na kiełkowanie gorczycy i pszenicy ozimej, (ii) sprawdzono czy gleba, w której uprzednio uprawiano słonecznik, zawiera allelozwiązki oraz (iii) zbadano, czy wydzieliny korzeniowe siewek słonecznika oddziaływają allelopatycznie na siewki gorczycy białej. Badania wykazały, że wodne wyciągi korzeni słonecznika, wszystkich badanych odmian, w niewielkim stopniu hamowały (gorczyca) lub prawie w ogóle (pszenica) nie hamowały kiełkowania nasion. Bardziej widoczny był wpływ na czas kiełkowania, z tym że w przypadku gorczycy czas kiełkowania zawsze się wydłużał, podczas gdy u pszenicy notowano zarówno opóźnienie, jak i przyspieszenie kiełkowania. Bardzo wyraźny (statystycznie udowodniony) efekt allelopatycznego oddziaływania na wzrost i akumulację biomasy u gorczycy stwierdzono, gdy rośliny rosły w glebie, w której uprzednio uprawiano słonecznik (po wcześniejszym usunięciu wszystkich widocznych korzeni słonecznika). Wskazuje to, iż gleba po uprawie słonecznika zawierała albo wydzieliny korzeniowe o właściwościach allelopatycznych lub związki te znajdowały się w drobnych (niemożliwych do pozyskania z uprawy w glebie) korzeniach i włośnikach, a uwalnianych do gleby podczas rozkładu korzeni. Istotne hamowanie wzrostu gorczycy notowano także, gdy siewki gorczycy hodowano razem z siewkami słonecznika - wydzielającymi do podłoża substancje allelopatyczne, przy czym hypokotyl, podobnie jak część nadziemna w poprzednim doświadczeniu, był silniej hamowany niż korzeń.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2004
• Tom: 496
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.301-313,fig.,ref.

Twórcy

autor

Ciarka D.

• Department of Pomology and Basic Natural Sciences in Horticulture, Warsaw Agricultural University, Nowoursynowska 166, 02-787 Warsaw, Poland

autor

Gawronska H.

• Department of Pomology and Basic Natural Sciences in Horticulture, Warsaw Agricultural University, Nowoursynowska 166, 02-787 Warsaw, Poland

autor

Malecka M.

• Department of Pomology and Basic Natural Sciences in Horticulture, Warsaw Agricultural University, Nowoursynowska 166, 02-787 Warsaw, Poland

autor

Gawronski S.W.

• Department of Pomology and Basic Natural Sciences in Horticulture, Warsaw Agricultural University, Nowoursynowska 166, 02-787 Warsaw, Poland

Bibliografia

• Batish D.R., Tung P., Singh H.P., Kоhli R.K. 2002. Phytotoxicity of sunflower residues against some summer season crops. J. Agronomy & Crop Sci. 188: 19-24.
• Bertin С., Yang X., Westom L.A. 2003. The role of root exudates and allelochemicals in the rhizosphere. Plant and Soil 256: 67-83.
• Caspersen S., Sundin P., Munro M., Adalstejnsson S., Hooker J.E., Jensen P. 1999.
• Interactive effects of lettuce (Lactuca sativa L.), irradiance, and ferulic acid in axenic, hydroponic culture. Plant and Soil 210: 115-126.
• Ciarka D., Gawrońska H., Prawicz U., Gawroński S.W. 2002a. Genotypical differences in allelopathic potential of sunflower. Abstract of Third World Congress on Allelopathy: Challenge for the New Millennium. Tsukuba, Japan, 26-30 VIII 2002: 78.
• Ciarka D., Gawrońska H., Gawroński S. W. 2002b. Weed species reaction to sunflower allelopathics. Abstract of Third World Congress on Allelopathy: Challenge for the New Millennium. Tsukuba, Japan, 26-30 VIII 2002: 162.
• Gawroński S.W. 2003. Allelopathy as a strategy for weed control in organic farming. Abstract of Fifth International Conference, „Ecophysiological aspects of plant responses to stress factor". Cracow, Poland. Acta Physiol. Plant. 25(3), Supplement: 25.
• Golisz A., Ciarka D., Gawroński S.W. 2002. Allelopahtic activity of buckwheat - Fagopyrum esculentum Moench. Abstract of Third World Congress on Allelopathy: Challenge for the New Millennium. Tsukuba, Japan, 26-30 VIII 2002: 78.
• Harborne J.B. 1997. Ekologia biochemiczna. Tłum. W. Oleszek. PWN, Warszawa: 351 ss.
• Irons S.M., Burnside O.C. 1982. Competitive and allelopathic effects of sunflower (Helianthus annuas). Weed Sci. 30: 372-377.
• Leather G.R. 1983a. Weed control using allelopathic crop plants. J. Chem. Ecol. 9, 8: 983-989.
• Leather G.R. 1983b. Sunflower (Helianthus annuus) are allelopathic to weeds. Weed Sci. 31: 37-42.
• Leather G.R. 1987. Weed control using allelopathic sunflower and herbicide. Plant and Soil 98: 17-23.
• Macias F.A, Galindo C.G., Molinillo J.M., Cutler H.G. 1999. Bioactive compounds from the genus Helianthus, in: Recent advances in allelopathy. Volume I: A science for the future. F.A. Macias, J.C.G. Galindo, J.M.G. Molinillo, H.G. Cutler (eds) . Servicio De Publicaciones-Universidad De Cadiz, Puerto Real, Cadiz, Spain: 121-148.
• Narwal S.S., Singh Т., Hooda J.S., Kathuria M.K. 1999a. Allelopathic effects of sunflower on succeeding summer crops. 1. Field studies and bioassays. Allelopathy J. 6(1): 35-48.
• Narwal S.S., Singh Т., Hooda J.S., Kathuria M.K. 1999b. Allelopathic effects of sunflower on succeeding summer crops. 2. Pot culture and biomass decomposition. Allelopathy J. 6(2): 209-226.
• Oleszek W. 1992. Techniki badań allelopatii. Wiadomości Botaniczne 36(3/4): 17-25.
• Piper Н. 1952. Das Saatgut. Berlin - cited after: S. Grzesiuk and K. Kulka 1981. Fizjologia i biochemia nasion. PWRiL: 374-376.
• Politycka B. 1996. Peroxidase activity and lipid peroxidation in roots of cucumber seedlings influenced by derivatives of cinnamic and benzoic acids. Acta Physiol. Plant. 18(4): 365-370.
• WójciK-Wojtkowiak D., Politycka В., Weyman-Karczmarkowa W. 1998. Allelopatia. Wydawnictwo AR w Poznaniu: 91 ss.