Wykorzystanie pochodnych chitozanu w celu stymulacji wzrostu roślin ozdobnych

Salachna, P.

doi:10.12912/23920629/79426

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wykorzystanie pochodnych chitozanu w celu stymulacji wzrostu roślin ozdobnych

Autorzy

Salachna P.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

salachna_wykorzystanie_pochodnych_6_2017.pdf

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/79426

Warianty tytułu

Use of chitosan derivatives to improve the growth of ornamentals

Języki publikacji

Abstrakty

Obecnie w rolnictwie wzrasta stosowanie bezpiecznych dla środowiska biopolimerów w celu poprawy plonowania roślin. Szczególnie obiecującym biopolimerem jest chitozan i jego pochodne mogące mieć wiele zastosowań w uprawie roślin jako potencjalne biostymulatory. Na temat wpływu ciężaru cząsteczkowego pochodnych chitozanu na wzrost roślin ozdobnych jest niewiele danych. Śniedek Saundersa jest cennym gatunkiem uprawianym w ogrodach, doniczkach i na kwiat cięty, a także ma znaczenie w farmakologii. W eksperymencie zastosowano 0,5% roztwory oligochitozanu o dwóch ciężarach cząsteczkowych (M_W 5000 i M_W 100 000 g mol^-1) do otoczkowania cebul. Biopolimery zostały oznaczone metodą HPLC. Stwierdzono, że otoczkowanie cebul w roztworze oligochitozanu miało stymulujący wpływ na większość analizowanych cech biometrycznych, wskaźniki fizjologiczne i plon cebul. Najkorzystniejszy wpływ na jakość kwiatostanów, przewodność szparkową liści i masę cebul potomnych miało traktowanie roślin oligochitozanem o ciężarze cząsteczkowym M_W 100 000 g·mol^-1.

Nowadays, the use of natural biopolymers in the field of agriculture has increased in order to achieve sufficient yields and quality. Chitosan and its derivatives have a great potential with various applications in agriculture. Minimal research on effect of chitosan oligomers with different molecular weight on growth ornamental plants has been published. Ornithogalum saundersiae is a valuable species, recommended for cultivation in gardens and green areas, as well as for cut and pot plant. This species can also be potentially used in pharmacology. In the experiment, 0.5% solutions of oligochitosan with molecular weights M_W 5000 and 100,000 g·mol^-1 were used for coating Ornithogalum saundersiae bulbs. The biopolymers have been characterized using HPLC method. The results indicated that oligochitosan significantly enhanced the growth attributes, physiological parameters, as well as the weight and numerical coefficient of bulbs. Oligochitosan with M_W 100,000 g·mol^-1 proved best and gave maximum width of inflorescence, number of flowers per inflorescence, stomatal conductance and weight of bulbs over the control.

Słowa kluczowe

biopolimery biostymulator oligochitozan polisacharydy śniedek Saundersa

biopolymers Giant Chincherinchee biostimulants oligochitosan polysaccharides

Wydawca

Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej

Czasopismo

Inżynieria Ekologiczna

Rocznik

2017

Tom

Vol. 18, nr 6

Strony

63--68

Opis fizyczny

Bibliogr. 45 poz., tab.

Twórcy

autor

Salachna P.

piotr.salachna@zut.edu.pl

Katedra Ogrodnictwa, Wydział Kształtowania Środowiska i Rolnictwa, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, ul. Papieża Pawła VI 1, 71-459 Szczecin

Bibliografia

1. Akter Mukta J., Rahman M., As Sabir A., Gupta D.R., Surovy M.Z., Rahman M., Islam M.T. 2017. Chitosan and plant probiotics application enhance growth and yield of strawberry. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 11, 9–18.
2. Bartkowiak A. 2001. Binary polyelectrolyte microcapsules based on natural polysaccharides. Wydawnictwo Politechniki Szczecińskiej, Szczecin.
3. Bartkowiak A., Startek L., Żurawik P., Salachna P. 2008. Sposób wytwarzania otoczek hydrożelowych na powierzchni organów roślinnych. Patent PL Nr 197101. Departament Wydawnictw Urzędu Patentowego Rzeczypospolitej Polskiej, 1–6.
4. Chin Y.W., Yoon K.D., Kim J. 2009. Cytotoxic anticancer candidates from terrestrial plants. Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry, 9 (8), 913–942.
5. De Hertogh A.A., Le Nard M. 1993. Ornithogalum. W: A.A. De Hertogh, M. Le Nard (red.), The Physiology of Flower Bulbs. Elsevier, Amsterdam.
6. Duncan G.D. 2013. Geophyte research and production in South Africa. W: Ornamental geophytes: From basic science to sustainable production, Kamenetsky, R., Okubo, H. (red.). Taylor and Francis Group LLC, Boca Raton, 487.
7. Dzung N.A., Khanh V.T.P., Dzung T.T. 2011. Research on impact of chitosan oligomers on biophysical characteristics, growth, development and drought resistance of coffee. Carbohydrate Polymers, 84, 751–755.
8. Gomez H.G., Godina F.R., Ortiz H.O., Mendoza A.B., Torres V.R., De La Fuente M.C. 2017. Use of chitosan-PVA hydrogels with copper nanoparticles to improve the growth of grafted watermelon. Molecules, 22 (7), 1031.
9. Hadwiger L.A. 2013. Plant science review: Multiple effects of chitosan on plant systems: Solid science or hype. Plant Science, 208, 42–49.
10. Iguchi T., Kuroda M., Naito R., Watanabe T., Matsuo Y., Yokosuka A., Mimaki Y. 2017. Structural characterization of cholestane rhamnosides from Ornithogalum saundersiae bulbs and their cytotoxic activity against cultured tumor cells. Molecules, 22 (8), 1243
11. Iriti M., Varoni E.M. 2015. Chitosan-induced antiviral activity and innate immunity in plants. Environmental Science and Pollution Research, 22(4), 2935–2944.
12. Kapil K., Kumar N.S., Rakesh N., Vivek G., Kumar C.H. 2016. Synthetic strategies and pharmaceutical importance of structurally modified chitosans. Research Journal of Chemistry and Environment, 20 (2), 42–60.
13. Kashyap P.L., Xiang X., Heiden P. 2015. Chitosan nanoparticle based delivery systems for sustainable agriculture. International Journal of Biological Macromolecules, 77, 36–51.
14. Katiyar D., Hemantaranjan A., Singh B. 2015. Chitosan as a promising natural compound to enhance potential physiological responses in plant: a review. Indian Journal of Plant Physiology, 20(1), 1–9.
15. Kumari, S., Singh, J., Panj, F.G., Gupta, P. and Sangwan, A. 2011. Effect of chitosan on vegetative propagation and growth of orchid (Dendrobium cv. Sonia). Annals of Biology, 27(2), 175–178.
16. Limpanavech, P., Chaiyasuta, S., Vongpromek, R., Pichyangkura, R., Khunwasi, C., Chadchawan, S., Lotrakul, P., Bunjongrat, R., Chaidee, A. and Bangyeekhun, T. 2008. Chitosan effects on floral production, gene expression, and anatomical changes in the Dendrobium orchid. Scientia Horticulturae, 116(1), 65–72.
17. Luan L.Q., Ha V.T.T., Nagasawa N., Kume T., Yoshii F., Nakanishi T.M. 2005. Biological effect of irradiated chitosan on plants in vitro. Biotechnology and Applied Biochemistry, 41, 49–57.
18. Ma L., Li Y., Yu C., Wang Y., Li X., Chen Q., Bu N. 2012. Alleviation of exogenous oligochitosan on wheat seedlings growth under salt stress. Protoplasma, 249, 393–399.
19. Mahmood N., Abbasi N.A., Hafiz I.A., Ali I., Zakia S. 2017. Effect of biostimulants on growth, yield and quality of bell pepper cv. Yolo wonder. Pakistan Journal of Agricultural Sciences, 54 (2), 311–317.
20. Malerba M., Cerana R. 2016. Chitosan effects on plant systems. International Journal of Molecular Sciences, 17 (7), 996.
21. Morzycki J., Wojtkielewicz A. 2005. Synthesis of a highly potent antitumor saponin OSW-1 and its analogues. Phytochemistry Reviews, 4, 259–277.
22. Nge K.L., New N., Chandrkrachang S., Stevens W.F. 2006. Chitosan as a growth stimulator in orchid tissue culture. Plant Science, 170, 1185–1190.
23. Ohta K., Morishita S., Suda K., Kobayashi N., Hosoki T. 2004. Effects of chitosan soil mixture treatment in the seedling stage on the growth and flowering of several ornamental plants. Journal of the Japanese Society for Horticultural Science, 73, 66–68.
24. Ohta K., Taniguchi A., Konishi N., Hosoki T. 1999. Chitosan treatment affects plant growth and flower quality in Eustoma grandiflorum. HortScience, 34, 233–234.
25. Phothi R., Theerakarunwong C.D. 2017. Effect of chitosan on physiology, photosynthesis and biomass of rice (Oryza sativa L.) under elevated ozone. Australian Journal of Crop Science, 11 (5), 624–630.
26. Pichyangkura R., Chadchawan S. 2015. Biostimulant activity of chitosan in horticulture. Scientia Horticulturae, 196, 49–65.
27. Pięta D., Patkowska E., Pastucha A. 2005. Efektywność ochronnego działania biopreparatów stosowanych jako zaprawy do fasoli zwykłej (Phaseolus vulgaris L.) i grochu (Pisum sativum L.). Acta Scientiarum Polonorum Hortorum Cultus, 4(2), 59–67.
28. Pospieszny H. 1997. Niektóre aspekty stosowania chitozanu w ochronie roślin. Progress in Plant Protection, 37 (1), 306–309.
29. Ramos-García M., Ortega-Centeno S., Hernández- Lauzardo A.N., Alia-Tejacal I., Bosquez-Molina E., Bautista-Baños S. 2009. Response of gladiolus (Gladiolus spp) plants after exposure corms to chitosan and hot water treatments. Scientia Horticulturae, 121(4), 480–484.
30. Salachna P. 2016. Wykorzystanie biodegradowalnych polimerów w rozmnażaniu ozdobnych roślin cebulowych. Inżynieria Ekologiczna, 46, 143–148.
31. Salachna P., Bartkowiak A. 2008. Wpływ miejsca uprawy i chitozanu o różnym ciężarze cząsteczkowym na wzrost i plonowanie frezji odmiany ‘Lisa’. Część I. Cechy morfologiczne i kwitnienie. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 525, 367–374.
32. Salachna P., Bartkowiak A., Mazurkiewicz- Zapałowicz K., Placek M. 2007. Ocena wpływu chitozanu na plon i zdrowotność bulw frezji (Freesia Eckl. ex Klatt) odmiany ‘Versailles’. Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu CCCLXXXIII, Ogrodnictwo, 41, 177–181.
33. Salachna P., Byczyńska B., Jeziorska I., Udycz E. 2017. Plant growth of Verbena bonariensis L. after chitosan, gellan gum or iota-carrageenan foliar applications. World Scientific News, 62, 111–123.
34. Salachna P., Wilas J., Zawadzińska A. 2015. The effect of chitosan coating of bulbs on the growth and flowering of Ornithogalum saundersiae. Acta Horticulturae, 1104, 115–118.
35. Salachna P., Zawadzińska A. 2014. Effect of chitosan on plant growth, flowering and corms yield of potted freesia. Journal of Ecological Engineering, 15 (3), 97–102.
36. Salachna P., Zawadzińska A. 2014a. Optimization of Ornithogalum saundersiae Baker propagation by twin scale cuttings with the use of biopolymers. Journal of Basic and Applied Sciences, 10, 514–518.
37. Salachna P., Zawadzińska A. 2015b. Comparison of growth, flowering and bulbs yield of four Ornithogalum L. species grown in the ground. Folia Pomeranae Universitatis Technologiae Stetinensis Agricultura, Alimentaria, Piscaria et Zootechnica, 318(34) 2, 57–64
38. Salachna P., Zawadzinska A. 2015c. Comparison of morphological traits and mineral content in Eucomis autumnalis (Mill.) Chitt. plants obtained from bulbs treated with fungicides and coated with natural polysaccharides. Journal of Ecological Engineering, 16 (2), 136–142.
39. Salachna P., Zawadzińska A., Podsiadło C. 2016. Response of Ornithogalum saundersiae Bak. to salinity stress. Acta Scientiarum Polonorum Hortorum Cultus, 15(1), 123–134.
40. Salachna P., Zawadzińska P., Wilas J. 2015. The use of natural polysaccharides in Eucomis autumnalis (Mill.) Chitt. propagation by twin-scale cuttings. Acta Horticulturae, 1104, 225–227.
41. Salachna P., Zawadzińska, A. 2013. The effects of flurprimidol concentrations and application methods on Ornithogalum saundersiae Bak. grown as a pot plant. African Journal of Agricultural Research, 8(49), 6625–6628.
42. Startek L., Bartkowiak A., Salachna P., Kaminska M., Mazurkiewicz- Zapalowicz K. 2005. The influence of new methods of corm coating on freesia growth, development and health. Acta Horticulturae, 673, 611–616.
43. Wojdyła A., Orlikowski L. 1997. Chitozan w zwalczaniu grzybów doglebowych i nalistnych. Progress in Plant Protection, 37 (1), 300–305.
44. Yang F., Hu J., Li J., Wu X., Qian Y. 2009. Chitosan enhances leaf membrane stability and antioxidant enzyme activities in apple seedlings under drought stress. Plant Growth Regulation, 58, 131–136.
45. Yin H., Zhao X., Du Y. 2010. Oligochitosan: A plant diseases vaccine – A review. Carbohydrate Polymers, 82 (1), 1–8.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-be9e2702-f6c7-417d-b4b3-fc07941ce800