Assessment of the allelopathic and phytotoxic effects of Ambrosia artemisiifolia L. residues on seed germination of key agricultural crops.

Abstract

Ambrosia artemisiifolia L. — один із найагресивніших інвазійних видів бур’янів, що становить серйозну загрозу біорізноманіттю, стабільності агроекосистем та здоров’ю населення через високу алергенність пилку. Її потужні алелопатичні властивості зумовлюють пригнічення росту аборигенних видів і культурних рослин, що призводить до зниження врожайності та порушення трофічних зв’язків. Метою дослідження було кількісне оцінювання алелопатичного впливу водних екстрактів різних морфологічних органів рослини (корені, стебла, листки, суцвіття) на енергію проростання (GE) та лабораторну схожість (G) трьох культурних видів: Triticum aestivum L., Phaseolus vulgaris L. і Zea mays L. У лабораторних біотестах використано чотири методи екстракції: 24-годинна мацерація, 1-годинна екстракція, термічна обробка (водяна баня) та екстракція з сухої біомаси у концентраціях 1–10%. Алелопатичну активність виражено в умовних кумаринових одиницях (CCU). Встановлено дозозалежне та органоспецифічне інгібування: найбільш виражений ефект мали 24-годинні екстракти суцвіть і коренів. T. aestivum L. проявила найвищу чутливість (зниження GE і G до 15% за впливу 5–10% екстрактів), P. vulgaris L. займала проміжну позицію щодо чутливості, тоді як Z. mays L. демонструвала толерантність (CCU≤4–5 у більшості варіантів). Статистичний аналіз (ANOVA) підтвердив значущий вплив органа-донора та способу екстракції (p<0,05). Висока фітотоксичність інфлоресценцій і коренів, ймовірно, зумовлена накопиченням сесквітерпенів, флавоноїдів та поліацетиленів, що підтверджує гіпотезу «нової біохімічної зброї» і свідчать про потенційно важливу роль алелопатії у конкурентних перевагах A. artemisiifolia L. Практичне значення полягає у необхідності систематичного фітомоніторингу, врахування алелопатичного ефекту під час планування сівозмін та застосування T. aestivum L. як біоіндикатора. Подальші дослідження слід спрямувати на ідентифікацію активних сполук, оцінку їхньої стійкості у ґрунті та вплив на ґрунтову мікробіоту, що дасть можливість інтегрувати отримані дані в екологічно безпечні стратегії контролю інвазій.