To optimize the allelopathic soil regime under perennial fruit plantations of M.M. Gryshko National Botanical Garden of NAS of Ukraine the effect of silicon compounds on phytotoxic and biochemical properties of rhizosphere was examined. The organo-mineral mixture with nanoparticles of the natural siliceous mineral analcite was added (the norm of 500 kg/ha) in dark gray podzolized soil under 30-year-old fruit plantations from orchard areas. Soil samples were taken at a depth of 0-20, 20-40, 40-60 cm. Control for each fruit plant was soil without the silicon compounds. The biochemical state of the soil was evaluated by the redox potential (Eh) values. As a result of the addition of siliceous mixture to the soil its Eh increased in total 1.1-1.4 times, indicating a slowdown in the rate of accumulation of labile organic compounds involved in the phenomena of allelopathic interaction and post-action under the fruit plants. The lowest values of soil Eh were in the most enriched with organic matter upper horizon (0-20 cm) both in control and in the presence of silicon compounds. Phenolic allelochemicals concentration decreased in 1.1-3.1 times compared with the control in the soil with the addition of the mixture. The phenolic compounds content was the highest in the upper horizons and gradually decreased in the direction to the lower, which coincided with the revealed general course of redox processes for the investigated soil profiles. At the siliceous mixture influence, the ammoniaс nitrogen amount increased, especially in the soil under the cornel, which may inhibit the synthesis of phenols and prevent phytotoxicity on condition of calcium accumulation. The allelopathic properties of the soil changed due to the improvement its biochemical characteristics by the siliceous mixture action. The growth-stimulatory effect in relation to acceptor plants at 8-55% in comparison with the control was observed. The obtained data showed the efficacy of the silicon compounds use for the reduction of soil sickness in orchards, which is resulted from a decrease in phenolic allelochemicals concentration and phytotoxicity, optimization of redox and nutrient regimes.
Реферат. Щучка антарктическая Desсhampsia antarctica (Poaceae) является важным эдификатором в экосистемах прибрежной Антарктики и оказывает существенное влияние на состав органического вещества почвы. Целью этого исследования является определение состава низкомолекулярных органических соединений в гумусово-дерновом горизонте лептосоли под D. antarctica и зональной серой лесной почвы под D. cespitosa. Необходимость сравнения состава и свойств почв под этими родственными видами растений обусловлена поиском маркеров, свойственных именно антарктическим почвам. В работе применены методы высокоэффективной жидкостной хроматографии для определения фенолов, фенолкарбоновых, фенилкарбоновых гидроксибензойных кислот, кумариновых производных и флавоноидов. Результаты исследований показали, что образцы гумусово-дернового горизонта Нd почвы под D. antarctica и D. cespitosa характеризуются близкими значениями рН (H 2 O), рН (CaCl 2) и удельной электропроводности. Содержание органического углерода в почвах под растениями этих видов также отличается незначительно и изменяется в пределах 101-114 мг•г-1. В исследованных почвах содержится примерно одинаковое количество фенолов и фенолкарбоновых кислот, а также гидроксибензойной кислоты. В то же время в почве под D. cespitosa выявлено на порядок меньше фенилкарбоновых кислот и в 5 раз меньше флавоноидов. Кроме того, обнаруженных в антарктической почве кумариновых производных (около 50 мкг•г-1) под D. cespitosa не было вообще. Учитывая значительную биологическую активность упомянутых выше классов органических веществ, можно сделать вывод, что обнаруженные различия обусловлены не столько условиями среды, сколько особенностями жизненного цикла щучки дернистой, а высокое содержание фенилкарбоновых кислот и кумариновых производных в почве под D. antarctica свидетельствует об особых процессах трансформации органического вещества почвы, требующих дальнейших исследований. Ключевые слова: Desсhampsia antarctica, Desсhampsia cespitosa, низкомолекулярные органические соединения, фенолы, водорастворимое органическое вещество.
Перспективи застосування кремнієвмісної органо-мінеральної суміші для зниження ґрунтовтоми в плодових садах Представлено членом-кореспондентом НАН України Н.В. Заіменко Досліджено вплив кремнієвмісної суміші на алелопатичні, мікробіологічні, фізико-хімічні властивості прикореневого ґрунту та життєвий стан плодових рослин за умов монокультури. Показано ефективність її застосування для зниження ґрунтовтоми в плодових садах, що обумовлено активізацією мікробіологіч них процесів, оптимізацією окисно-відновного, алелопатичного, поживного режиму та підвищенням стійкості рослин.
Leaves of Actinidia arguta Lindl. (A. arguta) are a promising raw material for pharmaceutical production. Actinidia is cultivated in Ukraine, and its homeland is China, so raw materials may have different origins. Hydroxycinnamic acids (HCAs) are one of the important biologically active substances of A. arguta leaves, which provide the pharmacological action of this raw material. The aim of the study was to identify and compare the quantitative content of HCAs in the leaves of A. arguta harvested in Ukraine and China in different phases of the growing season. Microscopic and phytochemical studies of the leaves of A. arguta are conducted. After histochemical reaction with the nitrite-molybdenum reagent, idioblast cells with НСАs in A. arguta leaves are stained on brick-red color. The amount of the sum of HCAs was determined by absorption UV-spectrophotometry in terms of rosmarinic acid at wavelength 505 nm after reaction with a nitrite-molybdenum reagent. It was found that the A. arguta leaves contain high levels of HCAs (to 2.69%). The highest HCAs level was recorded in July, which was decreased somewhat in August. Histochemical reactions for the detection of HCAs in fresh A. arguta leaves can be used to identify plants of the genus Actinidia Lindl., which are potential sources of HCAs. The content of HCAs is independent of the region of plant growth, but its quantity varies during the growing season. So, during July, the leaves can be collected from male plants, and during the end of August and start of September, leaves can be collected from both male and female plants. This indicates the prospect of using the leaves of A. arguta as a source of raw materials for pharmacy and medicine.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.