Szukany produkt
 
Wydawnictwo 

Kategorie

 
 

Informacje

 
 
allelopatia
allelopatia
Korzystne i niekorzystne interakcje zachodzące pomiędzy roślinami

 

Autor: Danuta Wójcik-Wojtkowiak, Barbara Politycka, Wanda Weyman-Kaczmarkowa
Tytuł: allelopatia
Rok wydania: 1998
Miejsce wydania: Poznań
Oprawa: miękka
Format: 100x190 mm
Ilość stron: 91
Międzynarodowy Standardowy Numer Książki: ISBN 83-7160-185-9
Wydawnictwo: Wydawnictwo Akademii Rolniczej w Poznaniu
 
  • Opis
  • Spis treści
 

ALLELOPATIA

Termin allelopatia wywodzi się z dwóch greckich słów: allelo - wzajemnie i pathos - doświadczenie, odczuwanie, wrażliwość, cierpienie.

Fizjolog austriacki, Hans Mousch (1937), który jako pierwszy pojęcie to odniósł do układów biologicznych, określił nim wzajemne, zarówno ujemne, jak i korzystne biochemiczne oddziaływanie w obrębie wszystkich klas roślin, włączając w to mikro- organizmy. Rice (1984) natomiast definicję tę rozwinął, dodając, że współoddziaływanie występujące między różnymi organizmami realizuje się poprzez związki chemiczne, które są przez nie wydzielane do środowiska.

Obecnie istnieje tendencja do poszerzenia zakresu pojęcia allelopatii. Propozycje takie wysunięte zostały między innymi na specjalistycznych sympozjach w Indiach oraz w Hiszpanii. Jedna z nich zakłada, że termin allelopatia odnosi się do „każdego procesu obejmującego wtórne metabolity lub czynniki biologiczne mające wpływ na wzrost i rozwój systemów biologicznych" (New Dehii 1995). Według innych sugestii (Cadiz 1996) allelopatię można zdefiniować jako „każdy proces obejmujący wtórne metabolity wytwarzane przez rośliny, mikroorganizmy, wirusy i grzyby mające wpływ na wzrost i rozwój systemów rolniczych i biologicznych (wyłączając zwierzęta)". Żadna z tych zaproponowanych definicji allelopatii nie została jednak ostatecznie zaakceptowana (Oleszek 1996). Również propozycja wysunięta przez Mullera (1970) nie znalazła szerszego oddźwięku. Sugerował on mianowicie, aby pojęcie allelopatii ograniczyć wyłącznie do interakcji występującej między dwiema roślinami wyższymi i pominąć w nim, oczywistą przecież, rolę mikroflory glebowej. Dlatego nadal obowiązuje definicja klasyczna, która podana została przez Molischa. Istnieje już bogata literatura światowa poświęcona allelopatii. W polskim piśmiennictwie brak natomiast publikacji o charakterze monograficznym traktujących o tym zjawisku. Są jedynie nieliczne artykuły przeglądowe oraz pojedyncze rozdziały w publikacjach książkowych. Niniejszą pracą autorzy pragną wypełnić tę lukę. W jej opracowaniu oparto się głównie na pracach przeglądowych Rice"a (1984) oraz Einheluga (1995), które uzupełniono informacjami zaczerpniętymi z bieżącej literatury, a także danymi uzyskanymi w badaniach własnych.

Praca składa się z trzech rozdziałów. Treść pierwszego stanowi zarys podstawowej wiedzy dotyczącej allelopatii. Rozdział drugi poświęcono omówieniu mechanizmów oddziaływania allelozwiązków na procesy fizjologiczne zachodzące w roślinach W rozdziale trzecim natomiast, przedstawiono i przedyskutowano wyniki badań własnych, podjętych dla wyjaśnienia przyczyn występowania zmęczenia podłoży organicznych w uprawie ogórka, oraz zmęczenia gleb w uprawie roślin zbożowych.

 

Istota oddziaływań allelopatycznych polega na wydzielaniu do środowiska przez rośliny - donory substancji chemicznych, które modyfikują procesy wzrostu i rozwoju roślin - akceptorów. Modyfikacja ta może mieć zarówno charakter inhibicyjny, jak i stymulacyjny.

W zależności od typu rośliny - donora i rośliny - akceptora oraz od kierunku oddziaływań, wydzielane substancje chemiczne sklasyfikowano jako koliny, fitoncydy, marazminy oraz antybiotyki. Zaobserwowane współoddziaływania mogą być jednak w praktyce bardziej złożone ponieważ substancja wydzielona przez roślinę - donora nie zawsze dociera do rośliny - akceptora niezmienionej formie. W środowisku glebowym może ona bowiem podlegać różnym transformacjom mikrobiologicznym. Dlatego większość autorów proponuje, aby dla aktywnie działających substancji przyjąć uogólnioną terminologię, określając je jako związki allelopatyczne, allelochemiczne, allelozwiązki, bądź nawet alleloinhibitory, czy allelostymulatory.

W literaturze stosowane jest także pojęcie potencjału allelopatycznego. Oznacza ono zdolność danego związku chemicznego, bądź wyciągu z tkanek roślinnych, do hamowania kiełkowania nasion, albo hamowania wzrostu rośliny testowej. Pomimo iż biochemiczne interakcje realizujące się miedzy roślinami mogą być dla nich zarówno korzystne, jak i szkodliwe, to jednak większość badań dotyczy efektów ujemnych. Najczęściej bowiem obserwowanym skutkiem działania allelozwiązków jest zahamowanie wzrostu roślin, opóźnienie ich rozwoju i w konsekwencji spadek plonowania. Harborne (1997) podaje liczne dane świadczące o niekorzystnym oddziaływaniu, jednych roślin na drugie. Najlepiej poznany jest wpływ, jaki wywiera orzech (Juglans nigra oraz Juglans regid) na inne gatunki rosnące w jego sąsiedztwie.

Drzewo to bowiem wydziela z liści i korzeni glikozyd, który po hydrolizie i utlenieniu przekształca się w toksyczny naftochinon - juglon. Związek ten hamuje kiełkowanie nasion i powoduje zamieranie roślin rosnących nawet w odległości kilkunastu metrów od jego pnia. Innym przykładem jest alkaloid - kofeina, zalegający na plantacjach kawy i obniżający jej plonowanie oraz flawonoid - florydzyna, który uniemożliwia ponowne nasadzenie (to jest replantację) sadów jabłoniowych. Przykłady te, jak i wiele innych, dowodzą, że allelozwiązki ingerują w przemiany metaboliczne i mogą zakłócać przebieg procesów biochemiczno-fizjologicznych zachodzących w roślinie. Niewiele jest danych świadczących o korzystnym oddziaływaniu związków allelochemicznych. Dotychczas najlepiej poznano ich wpływ uzależniony od stężenia. Podobnie bowiem jak inne substancje biologicznie aktywne, związki allelopatyczne, występujące w stężeniach niskich, przejawiają działanie stymulujące, natomiast w wysokich - są inhibitorami. Najdokładniej zależności te zbadano na przykładzie związków fenolowych. Dokumentują je wyniki licznych prac.

Istnieją także dane wskazujące, że allelozwiązki odgrywają korzystną rolę w procesach glebotwórczych. Związane jest to z ich zdolnością do tworzenia chelatów i głównie dotyczy takich metali jak glin i żelazo. Można zatem przypuszczać, że te chelatujące właściwości allelozwiązków mają także pozytywny wpływ na przyswajanie żelaza przez rośliny.

Większość zidentyfikowanych dotychczas związków allelochemicznych, pochodzących z roślin wyższych, należy do metabolitów wtórnych. Powstają one na szlaku przemian kwasu octowego oraz szikimowego. Ilustruje to załączony schemat. W skład allelozwiązków wchodzi szereg różnorodnych związków organicznych, od najprostszych, występujących w formie gazowej i związków alifatycznych poczynając, a na wielopierścieniowych związkach aromatycznych kończąc.

Główne ich klasy wymienia Yaughan i Ord (1991), oraz Oleszek (1996). Aktywność biologiczna tych związków szeroko omawiana jest w literaturze (Einhellig 1995 a, 1995 b, Harborne 1997).

Zakres biologicznej aktywności związków występujących w obrębie poszczególnych klas chemicznych jest silnie zróżnicowany, podobnie jak zróżnicowana jest wrażliwość poszczególnych gatunków roślin badanych w różnych rodzajach biotestów.

Z licznych danych literaturowych (Einhellig 1995 a; 1995 b) wiadomo, że wiele kumaryn, kwasów fenolowych, flawonoidów, monoterpenów i laktonów seskwiterpenowych hamuje wzrost roślin w przedziale stężeń od 100 μM do 1000 μM. Są jednak związki wykazujące wyższą aktywność inhibicyjną. Jednym z nich jest sorgoleon, należący do chinonów. Związek ten hamuje wzrost siewek już w stężeniu wynoszącym 10 μM.

Data dodania produktu: 07 luty 2008.