Działanie allelopatyczne Jastrzębca Kosmaczka (Hieracium pilosella), na kiełkowanie i rozwój siewek gorczycy (Sinapis sp.)

Wstęp

Allelopatia

Jako pierwszy teorie allelopatycznego oddziaływania pomiędzy roślinami sformułował w 1937 roku niemiecki badacz Hans Molisch, wg niego allelopatia to oddziaływanie jednej rośliny na drugą przez jej przyżyciowe wydzieliny.

W 1984 roku prof. Elroy L. Rice w następujący sposób zdefiniował allelopatię: jest to wzajemne oddziaływanie roślin, stymulujące bądź hamujące, poprzez różnorodne związki chemiczne wydzielane przez żywe organizmy lub uwolnione podczas rozkładu szczątków roślin.

Odnosząc się do powyższej definicji należy pamiętać, że współcześnie pod tym pojęciem rozumie się każdy pośredni lub bezpośredni, hamujący bądź stymulujący wpływ jednej rośliny na drugą wskutek wydzielania przez nie do środowiska różnych związków chemicznych organicznych i nieorganicznych. Mogą to być substancje różnego pochodzenia - związki chemiczne, powstałe w procesach przemiany materii (metabolity), lub też powstałe wskutek rozkładu martwych szczątków roślin (nekromasy).

Należy również zwrócić uwagę, iż nie jest to oddziaływanie bezpośrednie jednej rośliny na drugą - metabolity są najpierw wydzielane do środowiska i dopiero wskutek zmiany tego środowiska wpływają na inne organizmy, natomiast ich działanie zależy od rodzaju uwolnionego związku, jego stężenia i wielu czynników ekologicznych.

 

Jastrzębiec Kosmaczek (Hieracium pilosella)

Roślina pospolita na terenie polski, występująca najczęściej na murawach, wrzosowiskach, przydrożach. Unika miejsc silnie zacienionych. Osiąga wysokość od 5 do 30 cm. Liście pokryte włoskami, łodyga bezlistna i wyprostowana. kwitnie od maja do października.

Wydziela substancje chemiczne, silnie oddziaływujące na inne gatunki.

Przebieg doświadczenia

Wykonanie

Na szalkach umieszczono 150g piasku. Na każdej szalce ułożono, w równych odstępach 50 ziaren gorczycy. Następnie do każdej szalki wlano 45 ml wyciągu z Hieracium pilosella, o odpowiednim stężeniu (tabela poniżej).

Wyciągi zostały wcześniej sporządzone w następujący sposób: do zmielonych liści Jastrzębca Kosmyczka dodano wody destylowanej, a po upływie doby odsączono przez bibułę.

Próba	Stężenie wyciągu	Liczba powtórzeń
Kontrola	0%(woda destylowana)	5
1	0,5%	5
2	0,75%	5
3	1%	5
4	1,5%	5
5	2%	3
6	3%	1
7	4%	2
8	5%	1

Wyniki

Procentowa liczba wykiełkowanych nasion w danym dniu i próbie

Numer próby	Ilość wykiełkowanych nasion, w procentach							Suma wykiełkowanych nasion
	Dzień 1	Dzień 2	Dzień 3	Dzień 4	Dzień 5	Dzień 6	Dzień 7
kontrolna	95,2	0,4	0	0	0	0	0	95,2
1	29,2	48,4	1,6	1,2	0,8	0,8	0,8	82,8
2	12,4	23,6	15,2	9,2	2,8	0,8	2	66
3	8	28,8	22,4	13,2	5,6	1,2	1,6	76,8
4	5,6	8	5,4	13	4	4,5	3	44,6
5	2,6	0,8	1,2	10,8	8	6,6	2,6	32,6
6	2	0	2	0	0	0	4	8
7	2	0	0	0	0	0	0	2
8	0	0	0	0	0	0	0	0

Współczynnik zmienności wszystkich wykiełkowanych nasion: 0,95.

Komentarz do tabeli:

Na podstawie powyższej tabeli, można stwierdzić, iż ilość wykiełkowanych nasion maleje wraz ze wzrostem stężenia, aż do osiągnięcia 0% w przypadku stężenie 5%. 

Ponadto można dostrzec związek między wzrostem stężenia, a optymalnym czasem kiełkowania - im było ono większe, tym nasiona potrzebowały więcej czasu na wykiełkowanie, np. najwięcej nasion z próby 6 wykiełkowało dnia siódmego, natomiast w próbie kontrolnej zdecydowana większość już pierwszego dnia. W najlepszy sposób obrazuje to diagram poniżej:

 

Pomiar długości pędów

Numer próby	Długość pędu						Współczynnik zmienności
	Średnia	N	Odchylenie standardowe	Minimalna	Maksymalna	Mediana
kontrolna	22,61	211	8,29	0,0	45,0	23,0	36,67
1	18,39	140	9,27	1,0	41,0	18,5	50,41
2	19,24	132	8,45	0,0	43,0	20,0	43,92
3	19,40	176	9,10	0,0	45,0	20,0	46,91
4	14,55	140	10,44	0,0	45,0	15,0	71,75
5	6,77	43	5,82	0,0	19,0	6,0	85,97
6	3,14	14	2,68	0,0	7,0	3,0	85,35
7	0,00	2	0,00	0,0	0,0	0,0	-
8	2,00	1	0,00	2,0	2,0	2,0	0
Ogółem	18,25	859	9,83	0,0	45,0	19,0

 

 

Komentarz:

Pierwszy diagram pokazuje, że wraz ze wzrostem stężenia, maleje średnia długość pędu - widzimy jedynie niewielkie wychylenie próby 2 i 3, co może wskazywać na niedokładność przeprowadzenia doświadczenia lub przypadek.

Współczynnik zmienności natomiast wzrasta, aż do próby nr 8 w której jest równy 0 (co jest spowodowane brakiem zmienności - nic nie wykiełkowało), natomiast dla próby nr 7 jest on niepoliczalny.

Numer próby	Długość korzenia						Współczynnik zmienności
	Średnia	N	Odchylenie standardowe	Minimalna	Maksymalna	Mediana
kontrolna	36,04	211	25,02	1,0	119,0	35,0	69,42
1	19,96	140	13,76	0,0	63,0	18,0	68,94
2	20,02	132	14,47	0,0	65,0	18,5	72,28
3	26,30	176	18,72	0,0	85,0	23,5	71,18
4	25,56	140	19,65	0,0	91,0	21,5	76,88
5	7,16	43	7,23	0,0	23,0	5,0	100,00
6	4,5	14	3,28	2,0	12,0	3,0	72,89
7	1,00	2	0,00	1,0	1,0	1,0	69,42
8	0,00	1	0,00	0,0	0,0	0,0	-
Ogółem	25,17	859	20,39	0,0	119,0	21,0

 

 

Komentarz:

Średnia długość korzenia, podobnie jak i średnia długość pędu, maleje wraz ze wzrostem stężenia, prócz próby numer 3 i 4, gdzie utrzymuje się powyżej 25mm.

Natomiast współczynnik zmienności we wszystkich próbach utrzymuje się w okolicy 70, jedynie w próbie nr 7 występuje znaczne wychylenie - 100, co świadczy o szerokiej zmienności długości korzenia w obrębie tej grupy. ponadto w próbie numer 8 nie jest możliwe wyliczenie zmienności.

Wnioski

Powyższe doświadczenie pokazuje nam, ze wyciąg z Jastrzębca Kosmaczka działał hamująco na kiełkowanie gorczycy, a w stężeniu 5% całkowicie je uniemożliwiał. Ponadto, jeśli już roślina wykiełkowała, tenże wyciąg hamował jej ogólny rozwój (długości pędu i korzenia).

Jeśli zestawimy powyższe obserwacje z wcześniej zaprezentowaną definicją allelopatii (jest to wzajemne oddziaływanie roślin, stymulujące bądź hamujące, poprzez różnorodne związki chemiczne wydzielane przez żywe organizmy lub uwolnione podczas rozkładu szczątków roślin), możemy stwierdzić, że w wyciągu z Jastrzębca znajdują się pewne substancje chemiczne (zwane allelochemikaliami), które działają hamująco na gorczyce, a my najprawdopodobniej mamy do czynienia ze zjawiskiem allelopatii…

Bibliografia:

- Ekologia Roślin, K. Falińska;