Особливості взаємодії бука лісового та ялиці білої в умовах Прикарпаття

Отримані результати дають підставу вважати, що сірий лісовий опідзолений і дерново-підзолистий суглинистий ґрунти можуть поглинати фізіологічно активні речовини водних екстрактів з джерел екзометаболітів бука лісового і ялиці білої. У цьому відношенні важлива роль належить фізико-хімічним властивостям ґрунтів. Поглинання фізіологічно активних речовин може здійснюватись як шляхом адсорбції на поверхні, так і за рахунок утворення важкорозчинних сполук з компонентами ґрунтового комплексу, а також внутрішньокомплексних сполук. У випадках дослідження сірого лісового опідзоленого ґрунту токсичність витяжок дещо збільшувалась, що помітно на проростанні насіння крес-салату, бука лісового і ялиці білої. Це явище можна пояснити утворенням у екстрактах, пропущених через даний ґрунт, після взаємодії з його органічними і мінеральними речовинами, більш токсичних сполук.

 

Таблиця 5

Показники зміни активності екстрактів з джерел екзометаболітів бука лісового та ялиці білої у результаті впливу ґрунту (1: 10) 

 

Результати досліджень вказують на суттєву зміну фізіологічної активності водних екстрактів з джерел екзометаболітів бука лісового і ялиці білої у результаті їх взаємодії з ґрунтом. Це пояснюється проходженням ряду фізико-хімічних реакцій у ґрунті, а, тому, і зміни його агрохімічних властивостей, що не може не мати важливих екологічних наслідків.

Бук лісовий є цінна лісова порода, яка набуває все більшого промислового застосування. Але ресурси цього виду є надзвичайно обмеженими і не відтворюються у таких об'ємах, як цього вимагає лісівнича практика. Тому перед нами постала необхідність розроблення цілком нового підходу до вирішення проблеми масового розмноження садивного матеріалу бука лісового із заданим генотипом.

Підбір експлантантів для мікроклонального розмноження показав, що найкращим джерелом є молоді пагони з бічними і верхівковими бруньками та насіння бука лісового. При випробуванні різних методів стерилізації експлантантів бука лісового найкращих результатів було досягнуто при застосуванні такої послідовності оброблення експлантантів: промивання у проточній воді  1… 5 год. ; 0, 5% фундазол  30 хв. ; 1% AgNO3  15 хв. ; 3-разове промивання у стерильній дистильованій воді. Тільки така послідовна дезинфекція дозволила отримати досить високу частку стерильного матеріалу.

Дослідження різних середовищ у культурі тканин бука лісового MS-1, MS-2, WPM, DKW та нових регуляторів росту БАП (6-бензиламінопурину), НОК (нафтилоцтової кислоти), ІМК (індолілмасляної кислоти), а також тідіазурону у різних концентраціях, показало, що оптимальними середовищами для культивування бука лісового є середовища WPM i DKW. Найкращого результату у мікроклональному розмноженні бука лісового було досягнуто при використанні в якості експлантантів бруньок ювенільних рослин, зокрема одно- та дворічних сіянців, які «витягувались» на середовищі з 0, 2 мг/л ІОК і 0, 1 – 0, 25 мг/л БАП. Також ефективним може бути використання сегментів гіпокотиля, які культивувались на середовищі з 0, 1 мг/л НОК і 0, 6 мг/л БАП.

 

 

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукового завдання, що виявляється у вивченні фізіолого-біохімічних особливостей взаємодії бука лісового і ялиці білої в умовах Прикарпаття та у розробленні сучасного високоефективного методу розмноження садивного матеріалу для створення високопродуктивних стійких лісових фітоценозів із заданими характеристиками генотипів.

1. Алелопатична активність бука лісового та ялиці білої зумовлена наявністю біологічно-активних речовин в їх зелених листках і хвої, опаді, насінні, коренях, прижиттєвих кореневих виділеннях та у ґрунті з-під досліджуваних лісових порід. Особливості дії цих речовин та динаміка зміни їх активності протягом вегетаційного періоду виявляються методом біотестів.

2. Екзометаболіти бука лісового стимулюють проростання насіння ялиці білої та ріст її сіянців у водних і ґрунтових культурах, а екзометаболіти ялиці білої стимулюють проростання насіння бука лісового та ріст його сіянців у водних і ґрунтових культурах. Водночас екзометаболи цих лісових порід пригнічуюче впливають на проростання власного насіння та на ріст власних сіянців.

3. При вирощуванні насаджень доцільною є раціональна зміна лісових порід: бука лісового – ялицею білою, а ялиці білої – буком лісовим. Бук лісовий і ялиця біла є аутоінтолерантними лісовими породами. У досліджуваних нами ґрунтово-кліматичних умовах при сумісному вирощуванні їх алелопатичний вплив є взаємостимулюючим.

4. Серед комплексу сполук, що зумовлюють алелопатичну активність бука лісового та ялиці білої одними з найважливіших є борнеол, борнілацетат, карвакрол, ліналоол, ментол, абсцизова, аскорбінова, бузкова, винна, галова, кофейна, цитринова, щавлева, яблучна та янтарна кислоти.

5. У досліджуваних джерелах екзометаболітів найбільше флавоноїдів міститься в опаді бука лісового (0, 57%) і опаді ялиці білої (0, 12%). Серед комплексу цих флавоноїдів найпоширенішими є рутин, кверцетин, ізосаліпурпозид і невідомі речовини з Rf близько 0, 25; 0, 3; 0, 47; 0, 54; 0, 71; 0, 72; 0, 97.

6. Дія екзометаболітів ялиці білої стимулює процес органогенезу бука лісового при вирощуванні його in vitro, що пояснюється здатністю екзометаболітів рослин впливати на генетичний апарат рослини-акцептора.

7. Розроблена нами ефективна методика мікроклонального розмноження бука лісового дозволяє забезпечити розмноження садивного матеріалу заданого генотипу у необхідній кількості. Оптимальним середовищем для культивування є середовище DKW. Найкращий результат у мікроклональному розмноженні бука лісового досягається при використанні в якості експлантантів бруньок ювенільних