Український антарктичний журнал

№ 16 (2017): Український антарктичний журнал
Articles

Вміст низькомолекулярних органічних сполук у ґрунтах під Deschampsia antarctica та D. cespitosa (Poaceae)

Т. Ю. Бедернічек
Національний ботанічний сад імені М. М. Гришка НАН України, м. Київ
Н. В. Заіменко
Національний ботанічний сад імені М. М. Гришка НАН України, м. Київ
Р. В. Іванников
Національний ботанічний сад імені М. М. Гришка НАН України, м. Київ
В. В. Лоя
Національний ботанічний сад імені М. М. Гришка НАН України, м. Київ
В. М. Аніщенко
Національний ботанічний сад імені М. М. Гришка НАН України, м. Київ
Т. В. Партика
Інститут сільського господарства Карпатського регіону НААН України, с. Оброшине
П. Б. Хоєцький
Національний лісотехнічний університет України, м. Львів
Опубліковано December 29, 2017
Ключові слова
  • Desсhampsia antarctica,
  • Desсhampsia cespitosa,
  • низькомолекулярні органічні сполуки,
  • феноли,
  • водорозчинна органічна речовина
Як цитувати
Бедернічек, Т. Ю., Заіменко, Н. В., Іванников, Р. В., Лоя, В. В., Аніщенко, В. М., Партика, Т. В., & Хоєцький, П. Б. (2017). Вміст низькомолекулярних органічних сполук у ґрунтах під Deschampsia antarctica та D. cespitosa (Poaceae). Український антарктичний журнал, (16), 123-128. https://doi.org/10.33275/1727-7485.16.2017.70

Анотація

Щучник антарктичний Desсhampsia antarctica (Poaceae) є важливим едифікатором в екосистемах прибережної Антарктики і має суттєвий вплив на склад органічної речовини ґрунту. Метою цього дослідження є визначення складу низькомолекулярних органічних сполук в гумусово-дерновому горизонті лептосолі під D. antarctica та зонального сірого лісового грунту під D. cespitosa. Необхідність порівняння складу і властивостей ґрунтів під цими спорідненими видами рослин обумовлена пошуком маркерів, властивих саме для антарктичних ґрунтів. У роботі застосовані методи високоефективної рідинної хроматографії для визначення фенолів, фенолкарбонових, фенілкарбонових, гідроксибензойних кислот, кумаринових похідних і флавоноїдів. Результати досліджень показали, що зразки гумусово-дернового горизонту Нd грунту під D. antarctica і D. cespitosa характеризуються близькими значеннями рН (H2O), рН (CaCl2) і питомої електропровідності. Вміст органічного карбону в ґрунтах під D. antarctica и D. cespitosa також відрізняється незначно і коливається в межах 101-114 мг∙г-1. У досліджених ґрунтах міститься приблизно однакова кількість фенолів і фенолкарбонових кислот, а також гідроксибензойної кислоти. У той же час в ґрунті під D. cespitosa виявлено на порядок менше фенілкарбонових кислот і в 5 разів менше флавоноїдів. Крім того, виявлених в антарктичному ґрунті кумаринових похідних (близько 50 мкг ∙ г-1) під D. cespitosa не було взагалі. З огляду на значну біологічну активність згаданих вище класів органічних речовин, можна зробити висновок, що виявлені відмінності обумовлені не стільки умовами середовища, скільки особливостями життєвого циклу щучника антарктичного, а високий вміст фенілкарбонових кислот і кумаринових похідних в ґрунті під D. antarctica свідчить про особливі процеси трансформації органічної речовини ґрунту, що вимагають подальших досліджень

Посилання

  1. Bedernichek, T., Hamkalo, Z. 2014. Soil labile organic matter: theory, methodology, indicative role. Kyiv: Condor.
  2. Viter, A. V. 2016. The topical issues of ecosystem metabolism. Kyiv: Naukova Dumka
  3. Zaimenko, N., Bedernichek, T. Schwartau, V., Mykhalska, L., Khoetskyy, P. 2016. Initial soil formation in coastal Antarctica: do non-ornotogenic soils exist? Ukrainian Antarctic Journal, 15, 170-175.
  4. Zaimenko, N. V. 2008. Scientific principles of structural and functional design of artificial biogeocenosis in the system soil-plant-soil. Kyiv: Naukova Dumka.
  5. Karelin, D.V., Zamolodchikov, D.G. 2008. Carbon exchange in cryogenic ecosystems. Moscow: Nauka.
  6. Kovalev, I. V., Kovaleva, N.O. 2016. Pool of lignin phenols in soils of forest ecosystems. Russian Journal of Forest Science, 2, 148-160.
  7. Poronnik, O.O., Parnikoza, I.Yu., Miryuta, N.Yu., Myryuta, G.Yu., Grahov, V.P., Navrotska, D.O., Kunakh, V.A. 2017. Deschampsia antarctica E. Desv. plants with different chromosome number cultivated in vitro. Leaves ength and flavanoids in vitro culture and nature. Factors in Experimental Evolution of Organisms, 20, 310-313.
  8. Roshal, A.D., Krasnopiorova, A.P., Dykyy, I.V., Sizova, Z.A., Yukhno, G.D., Shmyrov, D.V., Gamulya, Yu.G., Utevsky, A.Yu. 2013. Primitive soils of the Mount Demaria (Graham Land, Antarctic Peninsula): morphology, mineral composition, vertical distribution. Ukrainian Antarctic Journal, 13, 265-281.
  9. Barcikowski, A., Czapiewska, J., Loro, P., Łyszkiewicz, A., Smykla, J., Wojciechowski, A. 2003. Ecological variability of Deschampsia antarctica in the area of Admirality Bay (King George Island, Maritime Antarctic). In: L. Frey (ed.) problems of grass biology. Kraków: 383-396.
  10. Hamkalo, Z., Bedernichek, T. 2014. Total, cold and hot water extractable organic carbon in soil profile: impact of land-use change. Zemdirbyste-Agriculture, 101 (2), 125-132. https://doi.org/10.13080/z-a.2014.101.016.
  11. Jones, C.G., Lawton, J.H., Shachak, M. 1994. Organisms as ecosystem engineers. Oikos, 69, 373-386. https://doi.org/10.2307/3545850
  12. Kuzyakov, Y., Blagodatskaya, E. 2015. Microbial hotspots and hot moments in soil: concept & review. Soil Biology and Biochemistry. 83, 184-199. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2015.01.025.
  13. Min, K., Freeman, C., Kang, H., Choi, S.U. 2015. The regulation by phenolic compounds of soil organic matter dynamics under a changing environment. BioMed research international, https://doi.org/10.1155/2015/825098.
  14. Parnikoza, I. Y., Miryuta, N. Y., Maidanyuk, D. N., Loparev, S. A., Korsun, S. G., Budzanivska, I. G., ShevchenkoT.P., Polischuk, V.P., Kunakh, V.A., Kozeretska, I. A. 2007. Habitat and leaf cytogenetic characteristics of Deschampsia antarctica Desv. in the Maritime Antarctica. Polar Science, 1(2-4), 121-128. https://doi.org/10.1016/j.polar.2007.10.002.
  15. Parnikoza I., Abakumov E., Korsun S., Klymenko I., Netsyk M., Kudinova A., Kozeretska I. 2016. Soils of the Argentine Islands, Antarctica: Diversity and Characteristics. Polarforschung, 86 (2), 83-96.
  16. Partyka, T., Hamkalo, Z. 2010. Estimation of oxidizing ability of organic matter of forest and arable soil. Zemdirbyste-Agriculture, 97 (1), 33-40.
  17. Rice, E. L. 1984. Allelopathy. London: Academic Press