Вміст низькомолекулярних органічних сполук у ґрунтах під Deschampsia antarctica та D. cespitosa (Poaceae)
- Desсhampsia antarctica,
- Desсhampsia cespitosa,
- низькомолекулярні органічні сполуки,
- феноли,
- водорозчинна органічна речовина
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
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
- Bedernichek, T., Hamkalo, Z. 2014. Soil labile organic matter: theory, methodology, indicative role. Kyiv: Condor.
- Viter, A. V. 2016. The topical issues of ecosystem metabolism. Kyiv: Naukova Dumka
- 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.
- Zaimenko, N. V. 2008. Scientific principles of structural and functional design of artificial biogeocenosis in the system soil-plant-soil. Kyiv: Naukova Dumka.
- Karelin, D.V., Zamolodchikov, D.G. 2008. Carbon exchange in cryogenic ecosystems. Moscow: Nauka.
- Kovalev, I. V., Kovaleva, N.O. 2016. Pool of lignin phenols in soils of forest ecosystems. Russian Journal of Forest Science, 2, 148-160.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Jones, C.G., Lawton, J.H., Shachak, M. 1994. Organisms as ecosystem engineers. Oikos, 69, 373-386. https://doi.org/10.2307/3545850
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Partyka, T., Hamkalo, Z. 2010. Estimation of oxidizing ability of organic matter of forest and arable soil. Zemdirbyste-Agriculture, 97 (1), 33-40.
- Rice, E. L. 1984. Allelopathy. London: Academic Press