Alleloherbicydy i bioherbicydy - mit czy rzeczywistość?

• Autorzy: Sekutowski T.

Warianty tytułu

EN

Alleloherbicides and bioherbicides - myth or reality?

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono podstawowe informacje na temat zjawiska allelopatii oraz przykłady jego praktycznego zastosowania w rolnictwie. Wytwarzane przez rośliny wyższe czy mikroorganizmy (bakterie, grzyby, promieniowce) allelozwiązki są również wykorzystywane do produkcji biopreparatów: alleloherbicydów i bioherbicydów. Preparaty te z coraz większym powodzeniem są stosowane do regulacji zachwaszczenia upraw rolniczych. Ponadto niektóre substancje allelochemiczne (bialafos, leptospermon) zostały wykorzystane do produkcji syntetycznych substancji aktywnych herbicydów (glufosynat, mezotrion).

EN

The article presents basic information on the phenomenon of allelopathy and examples of its practical application in agriculture. Produced by plants or microorganisms (bacteria, fungi, actinomycetes) allelochemicals are also used for the manufacture of alleloherbicides and bioherbicides. These pesticides with increasing success are used for weed control in crops. In addition, some allelochemicals (bialafos, leptospermon) were used to produce synthetic active ingredients of herbicides (glufosinate, mesotrione).

Słowa kluczowe

PL

alleloherbicydy; bioherbicydy; rolnictwo; zastosowanie

EN

alleloherbicides; bioherbicides; agriculture; application

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 55, nr 4
• Strony: 84--90
• Opis fizyczny: Bibliogr. 70 poz.

Twórcy

autor

Sekutowski T.

• Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa - Państwowy Instytut Badawczy w Puławach Zakład Herbologii i Technik Uprawy Roli we Wrocławiu ul. Orzechowa 61, 50-540 Wrocław,

Bibliografia

• [1] Sobótka W.: Herbicydy - wczoraj i dziś. Post. Ochr. Roślin 39(1), s. 218-223, 1999.
• [2] Adamczewski K.: Rozwój metod zwalczania i perspektywy ograniczania chwastów. Prog. Plant Protect/Post. Ochr. Roślin 40(1), s. 101-112, 2000.
• [3] Praczyk T., Skrzypczak G.: Herbicydy. PWRiL, Poznań, 274 ss., 2004.
• [4] Woźnica Z.: Herbologia. Podstawy biologii, ekologii i zwalczania chwastów. Wyd. PWRiL, Poznań, 430 ss., 2008.
• [5] Beckie H.J., McKercher R.B.: Mobility of two sulfonylurea herbicides in soil. J. Agric. Food Chem., 38, p. 310-315, 1990.
• [6] Sadowski J., Kucharski M.: Zagrożenia powodowane pozostałościami herbicydów w wodach powierzchniowych i gruntowych. X Krajowe Seminarium „Stosowanie ciekłych agrochemikaliów”, cz. 2 – Upowszechnianie Zasad Dobrej Praktyki Rolniczej, Wyd. IUNG Puławy, s. 117-132, 2002.
• [7] Sadowski J., Kucharski M.: Pozostałości herbicydów w roślinach zbożowych. Prog. Plant Protection/Post. Ochr. Roślin 43(1), s. 359-369, 2003a.
• [8] Sadowski J., Kucharski M.: Monitoring of herbicidal pollution in ground and surface water on arable land of South-West Poland. J. Plant Prot. Res., 43(3), p. 241-245, 2003b.
• [9] Rola J.: Zjawisko uodparniania się niektórych gatunków chwastów na herbicydy. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 349, s. 153-159, 1988.
• [10] Rola H., Rola J.: Badania nad występowaniem chwastów odpornych na triazyny na Dolnym Śląsku. Progr. Plant Protect./ Post. Ochr. Roślin 39(1), s. 372-378, 1999.
• [11] Rola H, Marczewska K.: Biotypy chwastów odporne na chlorosulfuron w rejonie Wrocławia. Progr. Plant Protect./ Post. Ochr. Roślin 42(2), s. 575-577, 2002.
• [12] Duke S.O.: Naturally occurring chemical compounds as herbicides. Rev. Weed Sci., 2, p. 15-44, 1986.
• [13] Duke S.O., Dayan F.E., Rimando A.M., Schrader K.K., Aliotta G., Oliva A.: Chemicals from nature for weed management. Weed Sci., 50, p. 138-151, 2002.
• [14] Putnam A.R.: Allelochemicals from plants as herbicides. Weed Technol., 2, p. 510-518, 1988.
• [15] Sobótka W.: Rola allelopatii w poszukiwaniach proekologicznych środków ochrony roślin. Mat. Konf. Teoretyczne i praktyczne aspekty allelopatii. Wyd. IUNG, Puławy, K(10), s. 21-33, 1996.
• [16] Hallett S.G.: Where are the bioherbicides?. Weed Sci., 53, p. 404-415, 2005.
• [17] Khan M.A., Marwat K.B., Hassan G., Hussain Z.: Bioherbicidal effects of tree extracts on seed germination and growth of crops and weeds. Pak. J. Weed Sci. Res., 11(3-4), p. 89-94, 2005.
• [18] Stokłosa A.: Bioherbicydy i alleloherbicydy w walce z chwastami. Post. Nauk Rol., 6, s. 41-52, 2006.
• [19] Oleszek W.: Allelopatia – rys historyczny, definicja, nazewnictwo. Mat. Konf. Teoretyczne i praktyczne aspekty allelopatii. Wyd. IUNG, Puławy, K(10), s. 5-14, 1996.
• [20] Jasicka-Misiak I.: Allelopatyczne właściwości metabolitów wtórnych roślin uprawnych. Wiad. Chem., 63(1-2), s. 39-62, 2009.
• [21] Milczak M., Masłowski J.: Albin Jakub Kohn (1820-1880) – prekursor allelopatii stosowanej w Polsce. Mat. Konf. Teoretyczne i praktyczne aspekty allelopatii. Wyd. IUNG, Puławy, K(10), s. 17-19, 1996.
• [22] Molish H.: Der Einfluß einer Pflanze auf die andere Allelopathie. Fischer Verlag, Jena, 106 pp., 1937.
• [23] Inderjit, Duke S.O.: Ecophysiological aspects of allelopathy. Planta, 217, p. 529-539. 2003.
• [24] Gniazdowska A., Oracz K., Bogatek R.: Allelopatia – nowe interakcje oddziaływań pomiędzy roślinami. Kosmos, 53(2), s. 207-217, 2004.
• [25] Einhellig F.A.: Interaction involving allelopathy in cropping systems. Agron. J., 88(6), p. 886-893, 1996.
• [26] Vyvyan J.R.: Allelochemicals as leads for new herbicides and agrochemicals. Tetrahedron 58, p. 1631-1646, 2002.
• [27] Singh H.P., Batish D.R., Kohli R.K.: Allelopathic interactions and allelochemicals: new popossibilities for sustainable weed management. Crit. Rev. Plant Sci., 22, p. 239-311, 2003.
• [28] Masny S., Mikicinski A., Berczyński S.: Efektywność ekstraktów roślinnych w ograniczaniu kiełkowania zarodników konidialnych grzyba Venturia inaequalis (Cooke) G. Wint. Prog. Plant Protection/ Post. Ochr. Roślin 46(2), s. 645-649, 2006.
• [29] Chou Ch.: Roles of allelophaty in plant biodiversity and sustainable agricultural. Crit. Rev. Plant Sci., 18, p. 609-636, 1999.
• [30] Brown P.D., Morra M.J., Mc Caffrey J.P., Auld D.L., Williams L.: Allelohemicals produced during glucosinolate degradation in soil. J. Chem. Ecol., 17, p. 2021-2034, 1991.
• [31] Harborne J.B.: Ekologia biochemiczna. [Tłum. z j. angielskiego: W. Oleszek]. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa, 351 ss., 1997.
• [32] Yamamoto T., Yokotani-Tornita K., Kosemura S., Yamamura S., Yamada K., Hasegawa K.: Allelopathic substance exuded from a serious weed, germinating barnyard grass (Echinochloa crus-galli L.) roots. Plant Growth Reg., 18, p. 65-67, 1999.
• [33] Ridenour W.M., Callaway R.M.: The relative importance of allelopathy in interference: the effects of an invasive weed on a native buchgrass. Oecologia 126, p. 444-450, 2001.
• [34] Kato-Nauchi H., Ino T., Sato N., Yamamura S.: Isolation and identification of a potent allelopathic substance in rice root exudates. Physiol. Plant., 115, p. 401-405, 2002.
• [35] Rasmussen J.A., Hejl A.M., Einhelling F.A., Thomas J.A.: Sorgoleone from root exudates inhibits mitochondrial functions. J. Chem. Ecol., 18, p. 197-207, 1992.
• [36] Hejl A.M., Koster K.L.: Juglone disrupts root plasma membrane H+- ATPase activity and impairs water uptake, root respiration, and growth in soybean (Glycine max) and corn (Zea mays). J. Chem. Ecol., 30, p. 453-472, 2004.
• [37] Wójcik-Wojtkowiak D., Politycka B., Schneider M., Perkowski J.: Phenolic substances as allelopatic agents arising during the degradation of rye (Secale cereale L.) tissues. Plant Soil, 124, p. 143-147, 1990.
• [38] Wardle D.A., Nicholson K.S., Rahman A.: Influence of plant age on the allelopathic potential of nodding thistle (Cardus nutant L.) against pasture grasses and legumes. Weed Res., 33, p. 69-78, 1993.
• [39] Ahmed M., Wardle D.A.: Allelopathic potential of vegetative and flowering ragwort (Senecio jacobaea L.) plants against associated pasture species. Plant Soil, 164, p. 61-68, 1994.
• [40] Sekutowski T., Bortniak M.: Wykorzystanie mikrobiotestu Phytotoxkit w wykrywaniu potencjału allelopatycznego mozgi trzcinowatej (Phalaris arundinacea). J. Res. Appl. Agric. Eng., 2009, 54(4), s. 88-93.
• [41] Sobótka W.: Alleloherbicydy - wczoraj i dziś. Progr. Plant Protect./ Post. Ochr. Roślin 37(1), s. 50-57, 1997.
• [42] Saxena S., Pandey A.K.: Microbial metabolites as eco-friendly agrochemicals for the next millennium. Appl. Microbiol. Biotechnol., 55, p. 395-403, 2001.
• [43] Stupnicka-Rodzynkiewicz E., Hochół T., Lepiarczyk A., Hura T., Dubert F., Stokłosa A.: The influence of weather course on limiting weed infestation with mulch from selected plant species. Annal. AFPP, p. 179-186, 2004.
• [44] Stupnicka-Rodzynkiewicz E., Dąbkowska T., Stokłosa A., Hura T., Dubert F., Lepiarczyk A.: The effect of selected phenolic compounds on the initial growth of four weed species. J. Plant Diseas. Protect., XX, p. 479-486, 2006.
• [45] Barnes J.P., Putnam A.R.: Rye residues contribute weed suppression in notillage cropping systems. J. Chem. Ecol., 8, p. 1045-1057, 1983.
• [46] Perez F. J., Ormeno-Nunez J.: Difference in hydroxamic acid content in roots and root exudates of wheat (Triticum aestivum L.) and rye (Secale cereale L.): possible role in alllelopathy. J. Chem. Ecol., 17, p. 1037-1043, 1991.
• [47] Przepiórkowski T., Górski S.F.: Influence of rye (Secale cereale) plant residues on germination and growth of three triazine-resistant and susceptible weeds. Weed Technol., 8, p. 744-747, 1994.
• [48] Grabiński J.: Studia nad potencjałem allelopatycznym żyta ozimego. Monog. Rozp. Nauk. Wyd. IUNG-PIB, Puławy, s. 7-59, 2006.
• [49] Mwaya V.N., Masiunas J.B., Weston L.A.: Effects of fertility on biomass, phytotoxicity and allelochemical content of cereal rye. J. Chem. Ecol., 21(1), p. 81-96, 1995.
• [50] Teasdale J.R., Mohler C.L.: Light transmittance, soil temperature, and soil moisture under residue of hairy vetch and rye. Agron. J., 85, p. 673-680, 1993.
• [51] Wójcik-Wojtkowiak D., Potylicka B., Weyman-Kaczmarkowa W.: Allelopatia. Wyd. AR, Poznań, 91 ss., 1998.
• [52] Burgos N.R., Talbert R.E., Kim K.S., Kuk Y.I.: Growth inhibition and root ultrastructure of cucumber seedlings exposed to allelochemicals from rye (Secale cereale). J. Chem. Ecol., 30, p. 671-689, 2004.
• [53] Kieć J., Wieczorek D.: Badania nad przydatnością wyciągów i wywarów roślinnych do zwalczania komosy białej. Progr. Plant Protect./ Post. Ochr. Roślin 49(1), s. 371-377, 2009.
• [54] de Martino L., Roscigno G., Mancini E., de Falco E., de Feo V.: Chemical composition and antigerminative activity of the essential oils from five Salvia species. Molecules, 15, p. 735-746, 2010.
• [55] Kaczmarek S.: Wykorzystanie potencjału allelopatycznego roślin w wybranych uprawach rolniczych. Progr. Plant Protect./ Post. Ochr. Roślin 49(3), s. 1502-1511, 2009.
• [56] Duke, S.O., Copping L.G.: Review natural products that have been used commercially as crop protection agents. Pest Manage. Sci., 63, p. 524-654, 2007.
• [57] Macias F.A., Molinillo J.M.G., Oliveros-Bastidas A., Marin D. & Chinchilla D.: Allelopathy. A natural strategy for weed control. Comm. Appl. Biol. Sci., 69(3), p. 13-23, 2004.
• [58] Chutia M., Mahanta J.J., Bhattacharyya N., Bhuyan M., Boruah P., Sarma T.C.: Microbial herbicides for weed management: prospects, progress and constraints. Plant Pathol. J., 6(3), p. 210-218, 2007.
• [59] de Figueiredo Nachtigal G.: Controle biológico de plantas invasoras exóticas no Sul do Brasil por meio de fitopatógenos: princípios e estratégias de aplicação em ecossistemas agrícolas e naturais. Pelotas: Embrapa Clima Temperado, (Documentos, 256), 49 pp., 2009.
• [60] Duke S.O., Dayan F.E., Romagni J.G., Rimando A.M.: Natural products as sources of herbicides: current status and future trends. Weed Res., 40, p. 99-111, 2000.
• [61] Sturz A., Christie B.R.: Beneficial microbal allelophaties in the root zone: the management of soil quality and plant disease with rhizobacteria. Soil Till. Res., 72, p. 107-123, 2003.
• [62] Dayan, F.E., Romagni J.E., Duke S.O.: Investigating the mode of action of natural phytotoxins. J. Chem. Ecol., 26, p. 2079-2094, 2000.
• [63] Müller-Schärer H., Scheepens P.C., Greaves M.P.: Biological control of weeds in European crops: recent achievements and future work. Weed Res., 40, p. 83-98, 2000.
• [64] Malepszy S.: Biotechnologia Roślin. Wyd. PWN, Warszawa, 608 ss. 2001.
• [65] Gniazdowska A.: Biotechnologia szansą dla zastosowania allelopatii jako alternatywnej metody zwalczania chwastów. Biotechnologia, 2(77), s. 42-53, 2007.
• [66] Li, Yongquan, Z. Sun, X. Zhuang, L. Xu, S. Chen, M. Li.: Research progress on microbial herbicides. Crop Prot., 22, p. 247-252, 2003.
• [67] Turnera, R.J., G. Davies, H. Moore, A.C. Grundy, A. Mead.: Organic weed management: A review of the current UK farmer perspective. Crop Prot., 26, p. 377-382, 2007.
• [68] Barton J.: Bioherbicides: All in a Days for a Superhero. Online. In: What’s New in Biological Control of Weeds? Manaaki Whenua Landcare Research, New Zealand Ltd., p. 4-6, 2005.
• [69] www.landcareresearch.co.nz/research/biocons/weeds/book/document s/inundative_control_using_mycoherbicides.pdf, 2010.06.04.
• [70] Yang X., Scheffer B.E., Weston L.A. SOR1, a gene assocciated with bioherbicide production in sorghum root hairs. J. Exp. Bot., 55(406), p. 2251-2259, 2004.