РОЗДІЛ 2
ОБ'ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Загальна схема досліджень.
Вивчення біохімічних особливостей екзометаболітів видів роду Tagetes та їх алелопатичний аналіз здійснювали за схемою (рис.2.1). Динаміку алелопатичної активності органів рослин і ризосферного ґрунту кожного виду досліджували методом біотестування водорозчинних та летких виділень. Одночасно визначали фітотоксичність ґрунту. Наступним етапом було з'ясування хімічної природи алелопатично активних речовин. Первинний скринінг колінів здійснювали шляхом послідовної екстракції рослинного матеріалу розчинниками різної полярності. Контроль активності кожного екстракту встановлювали за допомогою біотестування. Вторинний скринінг колінів проводили хроматографічними методами. Здійснювали біотестування БАР трьох видів Tagetes. Вивчали вплив водорозчинних і летких виділень чорнобривців на мікроорганізми та вищі рослини.
2.2. Ґрунтово-кліматичні умови проведення дослідів.
Рослини вирощували в грунтово-кліматичних умовах Північного Лісостепу України протягом 1999-2001 рр. на темно-сірому опідзоленому ґрунті дослідних ділянок Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН України (НБС). Вміст гумусу в ґрунті становив 2,81 % (по Тюріну) [5], лужногідролізованого азоту 11,4 мг на 100 г ґрунту (по Корнфілду), фосфору - 14,5 (по Чірікову), калію - 6,3 (по Чірікову в модифікації ЦІНАО) [105], бору - 1,6 мг/кг [133], 0,3 мг/кг цинку і 16,7 мг/кг марганцю [105]. Кислотність ґрунту (рН) - 6,4, гідролітитична кислотність - 0,89 мг-екв/100г [36].
НБС знаходиться в південній частині м. Києва, відповідає таким географічним координатам 50022? пн. ш. і 30033? сх. д. Клімат цього регіону помірно-континентальний.
Рис.2.1. Загальна схема досліджень.
Зима не холодна, відрізняється нестійкою погодою. Середня температура взимку - -1,7?С, січня - -2,9?С, мінімальна - -19,8?С. Сніговий покрив утворюється кожної зими і утримується до 70-90 діб, строки його встановлення і сходу досить нестійкі, найчастіше він встановлюється в другій декаді листопада. Зимою часто буває відлига, яка зумовлена вторгненням атлантичного повітря. Для весни характерні пізні травневі заморозки, які зумовлені короткочасними вторгненнями арктичного повітря. Літо жарке, середня температура влітку становить +19,15?С, в липні - +21,87?С, максимальна - +36?С. В першій половині осені переважає ясна тепла погода з малою кількістю опадів, у другій - прохолодна з частим випаданням опадів. У цілому, середньорічна температура повітря становить +7,6?С. За рік у середньому випадає біля 670 мм опадів, яка коливається в окремі роки від 410 до 795 мм. Найбільша кількість опадів припадає на травень-липень. За період вегетації рослин випадає до 350-400 мм опадів. Безморозний період триває від 150-180 діб. Кількість діб з температурою від +5 до +15?С коливається від 140 до 190 діб, вище +15?С (в період інтенсивної вегетації) - 90-100 діб.
2.3. Об'єкти та матеріали.
Об'єктами досліджень обрано інтродуковані види роду Чорнобривці - Tagetes L.: чорнобривці прямостоячі або африканські - Tagetes erecta L., чорнобривці розлогі або французькі - T.patula L. ( T.corimbosa Swet ), чорнобривці відзначені (чорнобривці тонколисті) або мексиканські - T.signata (T.tenuifolia Cav.) (рис.2.2).
Рослини вирощували широкорядним способом. Глибина загортання насіння 2,0-2,5 см, норма висіву - 1,5 (T.signata) - 3,0 (T. erecta, T. patula ) кг/га. Розміри ділянок 30?10 м2.
Tagetes erecta L.
Tagetes patula L.
Tagetes signata Bartl.
Рис.2.2. Об'єкти досліджень
У сучасній системі квіткових рослин рід Tagetes відноситься до триби Тагетові (Tageteae), родини Айстрові (Складноцвіті) - Asteraceae Dum. (Compositae Gisek.), порядку Айстроцвіті - Asterales, підкласу Астериди - Asteridae, класу Дводольні - Magnoliopsida, відділу Покритонасінні - Magnoliophita [60]. Відомо майже 50 видів роду Tagetes [280], батьківщина яких - Мексика. У культуру введено 7 видів, які вирощуються майже у всіх країнах світу, крім крайньої півночі [228]. Лише 4 види (Tagetes erecta, T.patula, T.signata, T.minuta) інтродуковано в Україну [171]. Перша згадка про використання Tagetes erecta і T.patula в культурі припадає на початок XVI ст., а T.signata - 1795 р.[124].
Морфологічні особливості інтродукованих видів Tagetes. Чорнобривці - однорічні (рідше, багаторічні) трав'янисті рослини. Коренева система - мичкувата, сильно розгалужена. Корені глибоко проникають у ґрунт, мають високу всисну здатність, швидко відновлюються при механічному пошкодженні [20]. Тому рослини після пересадки швидко приживаються, а також інтенсивно ростуть на різних ґрунтах. Стебло - неопушене, кругле з ребристою поверхнею, міцне, прямостояче. Листки непарноперисторозсічені з бурими маслянистими залозками на кожній стороні сегментної листкової пластинки. Краї сегментів пилчасті. Листкорозміщення - супротивне. Нижні листки короткочерешкові, а середні та верхні - сидячі [60]. Квітки зібрані у суцвіття кошик. За формою суцвіття чорнобривців поділяють на куле - і напівкулевидні, плоскоокруглі та сплюснуті. Крайові квітки у кошику язичкові, а серединні - трубчасті. Язичкові квітки одностатеві, жіночі, неправильні. Трубчасті - двостатеві, правильні. Перехресне запилення відбувається в межах одного суцвіття. У трубчастих квітках можливе самозапилення [121]. Плід - сім'янка, сильно сплюснута, поздовжньо-лінійна або вузькоклинна. На верхівці вона розсічена, а внизу поступово загострена. Колір плодів чорний або чорнувато-коричневий, на нижньому кінці - жовтуватий або майже білий [44]. Насіння зберігає схожість 2-3 роки [115].
Рослини виду Tagetes erecta являють собою малокущисту з прямостоячими стеблами