Влияние альгицида на основе метаболитов-аллелохемиков водных растений на прорастание семян и развитие проростков трех видов гелофитов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Впервые изучено влияние запатентованного спиртового раствора альгицида на основе галловой, тетрадекановой, гептановой и октановой органических кислот на прорастание семян и развитие проростков трех видов гелофитов: Sparganium emersum, S. glomeratum и Schoenoplectus lacustris. Выявлены значительные различия во влиянии различных концентраций альгицида (0.1, 1.0 и 10.0 мг/л) на прорастание семян и начальные этапы развития проростков трех видов гелофитов. Отмечена стимуляция прорастания семян Sparganium emersum в концентрации 10.0 мг/л и ингибирование этого процесса у S. glomeratum в концентрациях в 1.0 и 0.1 мг/л. Значимого действия альгицида на прорастание семян Schoenoplectus lacustris не обнаружено. По степени увеличения устойчивости морфологических показателей растений к действию различных концентраций альгицида проростки трех видов гелофитов образуют следующий ряд: S. lacustris > S. glomeratum > S. emersum.

Об авторах

А. Г. Лапиров

Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: a_lapir@ibiw.ru
Россия, Некоузский р-н, Ярославская обл, пос. Борок

Е. А. Беляков

Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук; Череповецкий государственный университет

Email: a_lapir@ibiw.ru
Россия, Некоузский р-н, Ярославская обл, пос. Борок; Россия, Вологодская обл., Череповец

О. А. Лебедева

Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук

Email: a_lapir@ibiw.ru
Россия, Некоузский р-н, Ярославская обл, пос. Борок

Е. А. Курашов

Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук; Институт озероведения Российской академии наук, Санкт-Петербургский федеральный исследовательский центр

Email: a_lapir@ibiw.ru
Россия, Некоузский р-н, Ярославская обл, пос. Борок; Россия, Санкт-Петербург

Ю. В. Крылова

Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук; Институт озероведения Российской академии наук, Санкт-Петербургский федеральный исследовательский центр

Email: a_lapir@ibiw.ru
Россия, Некоузский р-н, Ярославская обл, пос. Борок; Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Беляков Е.А., Лапиров А.Г. 2019. Семенная продуктивность и особенности плавучести генеративных диаспор некоторых европейских видов рода Sparganium L. // Биология внутр. вод. № 4–2. С. 36. https://doi.org/10.1134/S0320965219060044
  2. Дубына Д.В., Стойко С.М., Сытник К.М. и др. 1993. Макрофиты – индикаторы изменений природной среды. Киев: Наукова думка.
  3. Курашов Е.А., Крылова Ю.В., Батаева Ю.В. и др. 2019. Альгицид для подавления развития цианобактерий из зеленых водорослей на основе метаболитов – аллелохемиков водных растений. Патент РФ № 2019104959 (RU 2 709 308 C1).
  4. Курашов Е.А., Крылова Ю.В., Митрукова Г.Г., Чернова А.М. 2014. Летучие низкомолекулярные метаболиты водных макрофитов, произрастающих на территории России, и их роль в гидроэкосистемах // Сиб. экол. журн. Т. 21. № 4. С. 573.
  5. Лисицына Л.И., Папченков В.Г., Артеменко В.И. 2009. Флора водоемов Волжского бассейна. Определитель сосудистых растений. М.: Тов-во науч. изд. КМК.
  6. Международные правила определения качества семян. 1969. М.: Колос.
  7. Николаева М.Г., Лянгузова И.В., Поздова Л.М. 1999. Биология семян. СПб.: НИИ химии СПбГУ.
  8. Савиных Н.П., Шабалкина С.В., Лелекова Е.В. 2015. Биоморфологические адаптации гелофитов // Сиб. экол. журн. Т. 22. № 5. С. 671. https://doi.org/10.15372/SEJ20150502
  9. Barral M.T., Paradelo R. 2011. A Review on the use of phytotoxicity as a compost quality indicator // Dynamic Soil, Dynamic Plant. V. 5. Iss. 2. P. 36.
  10. Bhadha J.H., Lang T.A., Alvarez O.M. et al. 2014. Allelopathic effects of Pistia stratiotes and Lyngbya wollei Farlow ex Gomont on seed germination and root growth // Sustain. Agr. Res. V. 3. № 4. P. 121. https://doi.org/10.5539/sar.v3n4p121
  11. Chiapusio G., Sánchez A.M., Reigosa M.J. et al. 1997. Do germination indices adequately reflect allelochemical effects on the germination process? J. Chem. Ecol. V. 23. № 2. P. 2445.
  12. Chou C.H., Lin H.J. 1976. Autointoxication mechanism of mechanism of Oriza sativa L. Phytotoxic effects of decomposing rice residues in soil // J. Chem. Ecol. V. 2. № 3. P. 353. https://doi.org/10.1007/BF00988282
  13. Dayan F.E., Romagni J.G., Duke S.O. 2000. Investigating the Mode of Action of Natural Phytotoxins // J. Chem. Ecol. V. 26. № 9. P. 2079. https://doi.org/10.1023/A:1005512331061
  14. El Fels L., Hafidi M., Ouhdouch Y. 2016. Artemia salina as a new index for assessment of acute cytotoxicity during co-composting of sewage sludge and lignocellulose waste // Waste Manage. V. 50. P. 194. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2016.02.002
  15. Fink P. 2007. Ecological functions of volatile organic compounds in aquatic systems// Mar. Freshwater Behav. Physiol. V. 40. № 3. P.155. https://doi.org/10.1080/10236240701602218
  16. Fuentes A., Lloréns M., Sáez J. et al. F. 2004. Phytotoxicity and heavy metals speciation of stabilised sewage sludges // J. Hazard. Mater. V. A108. № 3. P. 161. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2004.02.014
  17. Gross E.M. 2003. Allelopathy of Aquatic Autotrophs // CRC Crit. Rev. Plant. Sci. V. 22. № 3–4. P. 313. https://doi.org/10.1080/713610859
  18. Hammer Ø., Harper D.A.T., Ryan P.D. 2001. PAST: Paleontological Statistics Software Package for Education and Data Analysis // Palaeontol. Electron. V. 4. № 1. P. 1.
  19. Iqbal M.Z., Rahmati K. 1992. Tolerance of Albizia lebeck to Cu and Fe application // Ekológia (CSFR). V. 11. № 4. P. 427.
  20. Jäger A.K., Strydom A., van Stade J. 1996. The effect of ethylene, octanoic acid and a plant-derived smoke extract on the germination of light-sensitive lettuce seeds // Plant Growth Regul. V. 19. P. 197. https://doi.org/10.1007/BF00037791
  21. Kurashov E., Kapustina L., Krylova J., Mitrukova G. 2020. The Use of fluorescence microscopy to assess the suppression of the development of cyanobacteria under the influence of allelochemicals of aquatic macrophytes // Fluorescence methods for investigation of living cells and microorganisms. London: IntechOpen. P. 83. https://doi.org/10.5772/intechopen.92800
  22. Kurashov E., Krylova J., Protopopova E. 2021. The Use of Allelochemicals of Aquatic Macrophytes to Suppress the Development of Cyanobacterial “Blooms” // Plankton Communities. London: IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.95609
  23. Mazumder P., Khwairakpam M., Kalamdhad A.S. 2020. Bio-inherent attributes of water hyacinth procured from contaminated water body-effect of its compost on seed germination and radicle growth // J. Environ. Man. V. 257. art. № 109990. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.109990
  24. Muzaffar S., Ali B., Wani N. A. 2012. Effect of catechol, gallic acid and pyrogallic acid on the germination, seedling growth and the level of endogenous phenolics in cucumber (Cucumis sativus L.) // Int. J. Life Sci. Pharm. Res. V. 1 № 3. P. 50.
  25. Nakai S., Yamada S., Hosomi M. 2005. Anti-cyanobacterial fatty acids released from Myriophyllum spicatum // Hydrobiologia. V. 543. P. 71. https://doi.org/10.1007/s10750-004-6822-7
  26. Pagare S., Bhatia M., Tripathi N. et al. 2015. Secondary Metabolites of Plants and their Role: Overview // Curr. Trends Biotechnol. Pharm. V. 9. № 3. P. 293.
  27. Reigosa M.J., Pazos-Malvido E. 2007. Phytotoxic effects of 21 plant secondary metabolites on Arabidopsis thaliana germination and root growth // J. Chem. Ecol. V. 33. P. 1456. https://doi.org/10.1007/s10886-007-9318-x
  28. Selim Sh.M., Zayed Mona S., Atta H.M. 2012. Evaluation of phytotoxicity of compost during composting process // Nat. Sci. Sleep. V. 10. № 2. P. 69.
  29. Shipley B., Parent M. 1991. Germination responses of 64 wetland species in relation to seed size, minimum time to reproduction and seedling relative growth rate // Funct. Ecol. V. 5. № 1. P. 111. https://doi.org/10.2307/2389561
  30. Sutcliffe M.A., Whitehead C.S. 1995. Role of ethylene and short-chain saturated fatty acids in the smoke-stimulated germination of Cyclopia seed // J. Plant Physiol. V. 145. P. 271.
  31. Takao L.K., Ribeiro J.P.N., Lima M.I.S. 2011. Potencial alelopático de macrófitas aquáticas de um estuário cego // Acta Bot. Bras. V. 25. № 2. P. 324. https://doi.org/10.1590/S0102-33062011000200008
  32. Wang G., Yang Y., Kong Y. et al. 2022. Key factors affecting seed germination in phytotoxicity tests during sheep manure composting with carbon additives // J. Hazard. Mater. V. 421. Art. no. 126809. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.126809
  33. Whitehead C.S., Nelson R.M. 1992. Ethylene sensitivity in germinating peanut seeds: The effect of short-chain saturated fatty acids // J. Plant Physiol. V. 139. P. 479.
  34. Zeid I.M., Gharib Z.F.A.E., Ghazi S.M., Ahmed E.Z. 2019. Promotive effect of ascorbic acid, gallic acid, selenium and nano-selenium on seed germination, seedling growth and some hydrolytic enzymes activity of Cowpea (Vigna unguiculata) Seedling // J. Plant Physiol. Pathol. V. 7. Iss. 1. P. 1000193. https://doi.org/10.4172/2329-955X.1000193
  35. Zhang L., Jia Y., Zhang X. et al. 2016. Wheat straw: an inefficient substrate for rapid natural lignocellulosic composting // Bioresour. Technol. V. 209. P. 402. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2016.03.004
  36. Zhou S., Nakai S., Hosomi M. et al. 2006. Allelopathic growth inhibition of cyanobacteria by reed // Allelopathy J. V. 18. № 2. P. 277.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (56KB)
Метаданные

© А.Г. Лапиров, Е.А. Беляков, О.А. Лебедева, Е.А. Курашов, Ю.В. Крылова, 2023