Wpływ wybranych substancji biologicznie czynnych na kukurydzę uprawianą w warunkach stresu

Transkrypt

1 Wpływ wyrnyh sustnji iologiznie zynnyh n kukuryzę uprwiną w wrunkh stresu

2

3 Ewr Grzyś Wpływ wyrnyh sustnji iologiznie zynnyh n kukuryzę uprwiną w wrunkh stresu Wrołw 212

4 Autor Ewr Grzyś Opiniow prof. r h. Am Kzor Rektor merytoryzny prof. r h. inż. Zofi Spik Oprownie rekyjne i korekt Elżiet Winirsk-Grosz Łmnie Teres Alij Chmur Projekt okłki Pweł Wójik Monogrfie CXLV Copyright y Uniwersytet Przyronizy we Wrołwiu, Wrołw 212 ISSN ISBN WYDAWNICTWO UNIWERSYTETU PRZYRODNICZEGO WE WROCŁAWIU Rektor Nzelny prof. r h. Anrzej Koteki ul. Sopok 23, Wrołw, tel e-mil: wy@up.wro.pl Nkł egz. Ark. wy. 6,9. Ark. ruk. 6,5 Druk i oprw: F.P.H. ELMA

5 Spis treśi 1. WSTĘP PRZEGLĄD LITERATURY Wpływ iotyznyh zynników stresowyh n rośliny Sustnje iologiznie zynne wpływjąe n oporność roślin Cel i zkres pry Mterił i metoyk Doświzeni lortoryjne Doświzeni wzonowe Chrkterystyk nyh sustnji Metoy nliz hemiznyh Oznznie zwrtośi rwników fotosyntetyznyh w liśih Pomir elektroprzewonitw Pomir stopni peroksyji lipiów Oznznie ktywnośi reuktzy zotnowej Oznznie zwrtośi skłników minerlnyh w roślinh Olizeni sttystyzne Wyniki ń Doświzeni lortoryjne Rekj siewek kukuryzy n stosowne sustnje Wzrost siewek kukuryzy w wrunkh stosowni heriyu Długość pęów orz plon świeżej i suhej msy Zwrtość rwników fotosyntetyznyh w liśih Przepuszzlność memrn Peroksyj lipiów Doświzeni wzonowe Rekj kukuryzy n ne preprty w wrunkh zróżniownego nwożeni zotem Plon suhej msy Zwrtość rwników fotosyntetyznyh w liśih Aktywność reuktzy zotnowej w liśih Skł hemizny zęśi nziemnyh roślin Rekj kukuryzy n ne preprty w wrunkh różnej pojemnośi wonej gley Plon suhej msy Zwrtość rwników fotosyntetyznyh w liśih Aktywność reuktzy zotnowej w liśih Skł hemizny zęśi nziemnyh roślin...6 5

6 Rekj kukuryzy n ne preprty w wrunkh zsoleni Plon suhej msy Zwrtość rwników fotosyntetyznyh w liśih Aktywność reuktzy zotnowej w liśih Skł hemizny zęśi nziemnyh roślin DYSKUSJA n WYNIKmi WNIOSKI Piśmiennitwo... 84

7 1. WSTĘP Postwowym zniem rolnitw jest ostrzenie żywnośi l szyko zwiększjąej się lunośi świt. Rolnitwo nleży o tyh głęzi gosporki, które njrziej zleżą o przeiegu wrunków pogoowyh i klimtyznyh [Szwejkowski i wsp. 28]. Szuje się, że negtywny wpływ wysokih tempertur, zsoleni, suszy orz stresów wynikjąyh ze stosowni sustnji hemiznyh w iągu njliższyh 25 lt przyzynią się o spku plonów rzęu 3% [MKeown i wsp. 26, Sow i Linkiewiz 27]. Szzególnie otkliwe mogą yć zminy związne z orz powszehniej występująym nieoorem woy w gleie [Górski i Kuś 23, Szwejkowski i wsp. 28]. Przeiwziłnie stresom jest jenym z głównyh sposoów zpewnieni stilizji plonów w proukji roślinnej n wysokim poziomie. Cel ten może zostć zrelizowny przy śisłym współziłniu hoowów roślin i iotehnologów z jenej strony, z rugiej fizjologów, iohemików i rolników. Zwiększenie plonów roślin uprwnyh w lth 6., w oie Zielonej rewoluji zostło osiągnięte głównie z sprwą wprowzeni wyjniejszyh omin orz zięki rozwojowi grotehniki, zwłszz z powou znznego wzrostu ilośi stosownyh nwozów minerlnyh w uprwh roślin. Weług niektóryh nyh potenjł plonotwórzy ktulnie uprwinyh omin postwowyh gtunków roślin uprwnyh zęsto nie jest wykorzystywny nwet w połowie. Anioł i wsp. [28] twierzą, że różni pomięzy plonem potenjlnym ktulnie uprwinyh omin roślin uprwnyh w optymlnyh wrunkh plonem relnym (oniżonym przez horoy, szkoniki, niekorzystne wrunki śroowisk itp.) sięg nwet 7%. Z gosporzego punktu wizeni z elowe nleży uznć wszystkie ziegi zmierzjąe o zwiększeni i poprwy stilnośi plonowni roślin. Postwę w tyh ziłnih stnowią metoy hoowlne, któryh elem jest utrwlenie korzystnyh zmin otyząyh wzrostu prouktywnośi roślin i ih opornośi n zynniki stresowe [Polski 27]. Niemniej opróz postępu iologiznego nleży ążyć o wykorzystni w prktye rolnizej sustnji iologiznie zynnyh wspomgjąyh oporność roślin n niesprzyjjąe zynniki śroowisk. Oenie prze rolnitwem, szzególnie woe zmin klimtu, stoją wyzwni, które zmuszją przee wszystkim o poszukiwni przesięwzięć zmierzjąyh o ogrnizeni negtywnyh skutków przewiywnyh zmin. Corz zęśiej stosowne są metoy, w któryh nsion prze wysiewem powne są różnym ziegom, zięki którym ohozi o przyspieszeni wzrostu i rozwoju roślin orz zwiększeni ih tolernji n niekorzystne zynniki śroowisk zrówno ntury io- 7

8 tyznej, jk i iotyznej. Wykorzystywne są w tym elu różne ziegi: hyrtyjne konyjonownie (pęznienie nsion i ih suszenie powtrzne wielokrotnie), wysiew nsion pokiełkownyh, iostymulj lserow, mozenie w roztworh regultorów wzrostu ąź innyh sustnji oznzjąyh się stymulyjnym wpływem n kiełkownie nsion i wzrost siewek [Pis 2]. W elu poniesieni tolernji roślin n niesprzyjjąe zynniki stosowne są również ziegi z użyiem sustnji wspomgjąyh rośliny w trkie wegetji [Anniev i wsp. 22, Bergmnn i wsp. 22, Agrwl i wsp. 25, El-Tye 25, Al-Khtee 26, Arfn i wsp. 27, Khn i Srvjeet 27]. W ziegh mjąyh n elu zwiększeni potenjłu plonotwórzego roślin uprwnyh orz powszehniej używne są śroki pohozeni roślinnego. Wykorzystywne są w tym elu sustnje o ziłniu ntystresowym, o któryh zlizyć możn regultory wzrostu, iostymultory orz inne sustnje iologiznie ktywne, zwykle nturlnie występująe w roślinh w niewielkih ilośih. Corz zęśiej je się tkże zuwżyć używnie w prktye rolnizej iopreprtów, w skł któryh whozą efektywne mikroorgnizmy [Piskier 26]. O pon 2 lt ne są również efekty iologizne stosowni prouktów pohoząyh z lg. Bni n mehnizmem ziłni homogentów uzyskiwnyh z runtni wskzują, że ziłją one jko fizjoktywtory, które zwiększją ktywność niektóryh enzymów orz korzystnie wpływją n ożywinie roślin [Dorzński i wsp. 28, Jouert i Lefrn 28]. W osttnih lth możn tkże ostrze wiozny postęp w zkresie wykorzystni osiągnięć inżynierii genetyznej. Moyfikje roślin polegją przee wszystkim n wprowzeniu lu usunięiu z nih określonyh genów. Trnsgenizne rośliny uzyskuje się przez wprowzenie oego DNA o protoplstów komórek lu z pośrenitwem infekująyh roślinę kterii. Moyfikje mją mięzy innymi n elu zwiększenie tolernji n stres iotyzny (głównie zminy klimtyzne). Moyfikje te uzyskno poprzez zwiększenie w roślinh zwrtośi sustnji osmotyznie zynnyh proliny, mnnitolu, etiny zy mioinozytolu, które są nturlnie proukowne w oronie prze różnymi stresmi [Sow i Linkiewiz 27]. Biorą po uwgę zminy klimtyzne i wyzwni, prze którymi stoją krje Unii Europejskiej, Komisj Europejsk pokreślił koniezność przygotowni konkretnyh propozyji rozwiązń orz znlezieni śroków n finnsownie instrumentów, które stnowić ęą opowieź n nowe wyzwni w politye rolnej [Olek i Sowski 28]. Strtegizne wytyzne UE otyzą poprwy stnu śroowisk nturlnego i terenów wiejskih orz poprwy jkośi żyi n oszrh wiejskih, zefiniowni grupy ziłń, jkie wynikją ze zmin klimtyznyh, wspri energii onwilnej, zrzązni zsomi wonymi orz ioróżnoronośią. Prwopoone krótko- i śrenioterminowe rozwiązni ęą otyzyły m.in. wyoru gtunków i omin roślin uprwnyh lepiej ostosownyh o spoziewnej ługośi okresu wegetyjnego i ostępnośi o woy, orz rziej opornyh n nowe wrunki tempertury i wilgotnośi. W zkresie ntomist spoziewnyh łuższyh okresów nieooru woy istotne stną się rziej efektywne przesięwzięi zmierzjąe o zwiększeni stopni wykorzystni woy poprzez ogrnizenie jej strt, poprwę prktyk nwnini, reykling woy i jej mgzynownie. Ponto uże wyzwni stoją również prze zstosowniem istniejąej ioróżnoronośi genetyznej roślin orz nowyh możliwośi, które są oferowne przez nuki iotehnologizne. 8

9 Jenym z gtunków roślin uprwnyh, o o którego zinteresownie rolników iągle wzrst z uwgi przee wszystkim n uże możliwośi wykorzystni, jest kukuryz (Ze mys L.). Wrz z rozwojem powierzhni uprwy i wyjnośi kukuryzy nrstją prolemy związne z pokonywniem stresów iotyznyh i iotyznyh [Mihlski wsp. 28]. Znząą przeszkoą w osiągniu wysokih plonów są wrunki śroowisk, zwłszz hłoy i nierównomierne opy [Nieró i wsp. 28]. Jeną z meto przeiwziłni zynnikom stresowym może yć stosownie iostymultorów [Słowiński 24]. W Polse, szzególnie w osttnih lth, je się zuwżyć wzrost powierzhni uprwy kukuryzy z przeznzeniem n zirno. Nowe możliwośi jej wykorzystni wiążą się z proukją ioetnolu, zyli uprwy jko rośliny przemysłowej przeznzonej o proukji iopliw.

10 2. PRZEGLĄD LITERATURY 2.1. Wpływ iotyznyh zynników stresowyh n rośliny Rośliny rosnąe w nturlnyh wrunkh są nrżone n wpływ niekorzystnyh zynników, określnyh jko stresy śroowiskowe, o któryh nleży zlizyć m.in. ekstremlne tempertury, zrówno zyt niskie, jk i zyt wysokie, rk lu nmir woy, zsolenie lo rk soli minerlnyh, nieopowienie promieniownie. W wrunkh stresu pojwiją się w roślinh zwykle mehnizmy oronne, zięki którym wzrst ih oporność n niekorzystne zynniki śroowisk. Jenym z postwowyh wrunków tolernji roślin n niesprzyjjąe zynniki śroowisk jest szyki oiór sygnłów ze śroowisk zewnętrznego i poejmownie przez rośliny tzw. ptyjnyh eyzji, uruhmini lu moernizji progrmów, nkreśljąyh przeieg proesów żyiowyh. W użym stopniu otyzą one koorynji pomięzy proukją sustnji pokrmowyh i ih ystryują w łym orgnizmie. Stresy prwie zwsze nie tylko ogrnizją proukję fotosyntetyzną, le również nrzują koniezność uruhmini energohłonnyh proesów związnyh z klimtyzją i ptją o niekorzystnyh wrunków śroowisk [Strk 21]. Aptj roślin o wrunków stresowyh nstępuje w wyniku zmin ewoluyjnyh, może yć tkże wynikiem pr hoowlnyh lu elowyh moyfikji genetyznyh. Tego typu przystosowni o zmiennyh wrunków otozeni polegją ziezizeniu. Aklimtyzj ntomist otyzy sezonowego ostosowni się roślin o niekorzystnyh wrunków i poleg n niezieziznyh zminh struktury i funkji, które ogrnizją ujemne skutki stresu [Strk i wsp. 1995]. W niekorzystnyh wrunkh zhozi koniezność ptyjnyh zmin w łńuhu hierrhii potrze poszzególnyh keptorów, któryh zwiększon ktywność może zpoie lu przynjmniej ogrnizć negtywne skutki stresu. W wrunkh klimtyznyh nszego krju jenym z wżniejszyh zynników ogrnizjąyh plon roślin uprwnyh jest stres wony. Łgony efiyt woy, spowoowny niewielką suszą, wywołuje w roślinh njzęśiej zminy iohemizne, które umożliwiją przystosownie o żyi w zmienionyh wrunkh. Sygnłem o występowniu efiytu woy może yć oniżenie turgoru, zgęszzenie związków rozpuszzlnyh w soku komórkowym, tkże zmniejszenie ojętośi komórek. Powszehnie uznje się, że pierwotnym miejsem oioru sygnłu o powstniu efiytu woy w komóre są łony plzmtyzne. Łgony efiyt woy przyzyni się o zmin w płynnośi lipiów, o stnowi sygnł inijująy łńuh zrzeń prowząyh o ekspresji określonyh genów opowiezilnyh 1

11 z uruhomienie mehnizmów ostosowwzyh [Hoekstr i wsp. 21]. Dohozi w tyh wrunkh o syntezy speyfiznyh iłek, które weług Munns [22] mją hrkter iłek funkjonlnyh lu regultorowyh. Do iłek funkjonlnyh zlizyć nleży hyrofilowe iłk niskoząstezkowe hroniąe struktury komórkowe prze owonieniem: ehyryny, osmotynę, uikwitynę, iłk opiekuńze tzw. hperony, enzymy opowiezilne z syntezę tzw. osmoprotektntów (prolin, etin, gliyn, trehloz, pinitol, mnnitol), tkże enzymy zpoiegjąe gromzeniu się w komóre szkoliwyh prouktów metolizmu, w tym ktywnyh form tlenu: ktlzy (CAT), ysmutzy pontlenkowej (SOD), peroksyzy skorininowej (APX) orz reuktzy gluttionowej (GR) [Bnursk 21]. Biłk regultorowe pełnią funkje zynników trnskrypyjnyh, tkże mogą uzestnizyć w szlkh przekzywni sygnłów, które inukują określone opowiezi. Łgony efiyt wony stymuluje z reguły ktywność jenyh enzymów, np. klsy hyrolz i oksyoreuktz, hmuje innyh, np. ktywność syntetz i trnsferz. Wiele proesów żyiowyh roślin jest śiśle związnyh z woą, stą w przypku jej nieooru u roślin ohozi o ih zurzeni. Zwykle w wrunkh nieooru woy w położu występują zkłóeni w gospore wonej roślin, ih efektem są m.in. ogrnizenie trnspirji i zmyknie prtów szprkowyh. Weług Jing i wsp. [29] w tyh wrunkh ohozi również o funkjonlnyh i strukturlnyh zmin w prie fotosyntetyznym, w efekie ogrniz to wzrost i tym smym prouktywność roślin. Rekje roślin n stres wony zleżą w użej mierze o ih opornośi n suszę, jk również o wrunków śroowiskowyh. Wzrost roślin w wrunkh nieooru woy uleg zhmowniu, m.in. wskutek wysokiego iśnieni osmotyznego w gleie, o może prowzić nwet o wyofni się woy z roślin. Jeną z njwześniejszyh opowiezi metoliznyh n efiyt wony jest wzrost poziomu hormonów roślinnyh, głównie kwsu sysynowego (ABA), tkże etylenu i kwsu jsmonowego. Określne są one minem hormonów stresowyh [Rey i wsp. 24, Zhng i wsp. 26, Korkmz i wsp. 27]. Ih wzrost stężeni może yć wynikiem ekspresji określonyh genów wzglęnie inktywji enzymów ktlizująyh ih egrję. Rol fitohormonów poleg n inukji ekspresji genów orz ktywji enzymów opowiezilnyh z uruhomienie mehnizmów przystosowwzyh. Njistotniejszą i njlepiej poznną rolę w wrunkh nieooru woy w roślinh pełni kws sysynowy (ABA). Jest on jenym z pierwszyh związków o hrkterze sygnłu hemiznego wskzująym n występownie nieooru woy w roślinh [Wilkinson i Dvies 22]. Jego ilość zwiększ się zrówno w korzenih, jk i w liśih, gzie inukuje szereg zmin prowząyh o zmykni prtów szprkowyh i ogrnizeni trnspirji. U roślin w wrunkh suszy [Skhutinov i wsp. 23, Zhng i wsp. 26, Wng i wsp. 28] zwiększ się ilość ABA, ntomist sp zwrtość innyh regultorów wzrostu, np. uksyn, gierelin i ytokinin. ABA opowiezilny jest z ktywność enzymów uzestniząyh w syntezie związków ohronnyh, tzw. sustnji komptyilnyh, które hronią struktury komórkowe prze skutkmi owonieni (prolin, etin, gliyn). Związki te są kumulowne w ytozolu. Opróz ABA również etylen i kws jsmonowy inukują w ytozolu syntezę iłek ohronnyh. Njwiększą wrżliwość n efiyt woy wykzuje proes elongji komórek. Defiyt woy ogrniz powiększnie się komórek, utruniją poiernie woy. Może on również wpływć n ten proes n poziomie metoliznym, hmują ktywność iłek opowiezilnyh z zwiększenie elstyznośi śiny komórkowej. 11

12 N skutek rstyznego nieooru woy w gleie (gwłtown susz) ohozi zwykle o wielu niekorzystnyh zmin zrówno strukturlnyh, jk i funkjonlnyh n poziomie komórkowym. Występują zminy w selektywnośi łon plzmtyznyh, ohozi o hmowni ktywnośi enzymów, w konsekwenji o utrty komprtymentji komórek i zkłóeni przeiegu proesów metoliznyh [Frooq i wsp. 28]. Wzrost przepuszzlnośi łon jest spowoowny egrją iłek orz lipiów, któr jest konsekwenją zwiększonego poziomu rektywnyh form tlenu i występowni stresu oksyyjnego [Jing i Zhng 22, Wng i wsp. 28]. W tyh wrunkh uszkozeniom ulegć mogą hloroplsty. W wyniku występowni rektywnyh form tlenu ohozi o nmiru siły symilyjnej (NADPH), n skutek ogrnizeni symilji CO 2, któr jest spowoown hmowniem ktywnośi kroksylzy ryulozo-1,5 isfosfornu orz zmykniem prtów szprkowyh. Znznym zkłóeniom może ulegć również gospork zotow. Okoliznośi te powoują hmownie ktywnośi reuktzy zotnowej, wię symilji zotu minerlnego. Często ohozi tkże o ogrnizeni ktywnośi innyh enzymów orz uszkozeni trzeiorzęowej struktury iłek i hyrolizy iłek zpsowyh orz konstytutywnyh [Nemeth i wsp. 22]. Jenym z njwiększyh i rosnąyh prolemów rolnitw stje się zsolenie, zwłszz przy nwniniu roślin uprwnyh, w szzególnośi zóż i ryżu. Zniem Flowers [24] przyjmuje się, że zjwisko to otyzy prwie 4% powierzhni Ziemi i stnowi powżny prolem l rozwoju rolnitw. Zsolenie poleg n występowniu w gleie w użyh ilośih rozpuszzlnyh w wozie soli. Njzęśiej są to sole potsu (K + ), mgnezu (Mg 2+ ), wpni (C 2+ ), sou (N + ) orz hloru (Cl - ), tkże sirzny (SO 4 2- ) i węglny (CO 3 2- ). Sole rozpuszzją się i przemieszzją wrz z woą. Pozs prowni woy sole pozostją w gleie. Zsolenie może mieć hrkter pierwotny lu wtórny. Pierwotne zsolenie poleg n kumulji soli w wyniku nturlnyh proesów, które wynikją z wysokiej zwrtośi soli w mterile mierzystym gley lo w wozie gruntowej. Ntomist wtórne zsolenie jest efektem ziłlnośi złowiek, o którego ohozi w wyniku stosowni nieopowienih prktyk nwnini z wykorzystniem woy o wysokiej zwrtośi soli lu nieostteznego owonieni gley. Zsolenie prowzi o ogrnizeni wzrostu roślin, które wynik njzęśiej z zurzeń w poierniu skłników pokrmowyh, stresu osmotyznego orz toksyznośi jonów [Greenwy i Munns 198]. Zjwisko to występuje njzęśiej w klimie suhym, gy wo gruntow n tyh terenh uleg posiąkowi, wówzs sole gromzą się w wierzhnih wrstwh gley. W klimie umirkownym gley zsolone tworzą się njzęśiej z uziłem słonyh źróeł. W nturlnyh wrunkh zsolenie m niekorzystny wpływ n większość roślin, o prowzi o ogrnizeni ih wzrostu i rozwoju. Rośliny w różny sposó regują n zsolenie. Ih rekj zleży o gtunku i ominy, tkże o fzy wzrostu. Rośliny młoe są rziej wrżliwe n stres niż rośliny strsze. Oporność roślin zleży w użym stopniu o wilgotnośi gley. Okresy suszy przyzyniją się w użym stopniu o wystąpieni niekorzystnyh zjwisk w przeiegu proesów metoliznyh w roślinh [Zhu 21]. Ih przejwem są zurzeni w morfologii orz w przeiegu postwowyh proesów fizjologizno-iohemiznyh, tkih jk fotosyntez i oyhnie. Przekrozenie poziomu tolerownego przez rośliny w efekie ngromzeni soli w korzenih i pęh prowzi o zmin we włśiwośih łon, zurzeń w gospore wonej roślin i ogrnizeni trnspirji. O niekorzystnym wpływie zsoleni n rośliny eyują głównie w 12

13 mehnizmy. Pierwszy to toksyzne oziływnie poszzególnyh jonów n roślinę, rugi ntomist to przekrozenie grniy tolernji roślin n sumryzne stężenie soli, którego konsekwenją jest ogrnizenie poierni woy przez rośliny. Drugi mehnizm jest mniej szkoliwy, gyż większemu stężeniu jonów w śroowisku ożywzym towrzyszy intensywniejsze ih poiernie przez rośliny, o powouje spek potenjłu wonego w korzenih, o z tym izie, stymulję poierni woy przez rośliny (regulj osmotyzn). Ogrnizenie wzrostu roślin w użym stopniu wynik ze zmniejszonej sorpji woy [Mer i wsp. 2]. W wrunkh zsoleni może ohozić również o występowni ntgonizmów pomięzy jonmi. Wysok konentrj niektóryh jonów np. N + lu Cl - prowzi o ih ngromzeni w komórkh roślin [Mer i wsp. 2]. Wzrost poziomu szkoliwyh jonów w roślinie może powoowć zhmownie poierni innyh jonów orz ih trnsportu o zęśi nziemnej. Mrtinez i Cre [1989] uwżją, że jony N + i Cl - oene w liśih mogą ogrnizć trnsport jonów zotnowyh z wkuoli o ytoplzmy. Po wpływem zsoleni uże ilośi jonów kumulują się w strszyh liśih i włśnie n nih możn oserwowć pierwsze skutki stresu solnego. Liśie zzwyzj zmieniją rwę, rzegi lszki liśiowej runtnieją i zsyhją, ntomist w śrokowej zęśi liść pozostje zielony. Jenym z mehnizmów opowiezilnyh z oporność roślin n stres solny jest uniknie stresu. Hsegw i wsp. [2] uwżją, że komórki roślinne mogą unikć wysokiej konentrji jonów. Mehnizm unikni zsoleni to przee wszystkim wykluzenie poierni jonów przez korzenie, sorpj przez komórki prenhymtyzne ksylemu, rjonlne zielenie się jonmi mięzy rosnąymi i nierosnąymi orgnmi roślin. U roślin opornyh n stres (hlofity) szkoliwe jony kumulowne są w spejlnyh gruzołh solnyh. Komórki, które zmgją się z zsoleniem, wytwrzją speyfizne iłk ptyjne. Regulj trnsportu soli może oywć się w plzmolemie epiermy komórek korzeni, tonoplśie komórek korzeni i pęu (trnsport o wkuoli i sekwestrj jonów), plzmolemie komórek prenhymtyznyh ksylemu, gzie zhozi rozził jonów mięzy komórki korzeni orz pęu, tonoplśie i plzmolemie gruzołów solnyh, które umożliwiją wyzielnie soli n zewnątrz. Nmierne zsolenie śroowisk spowoowne njzęśiej wysokim stężeniem hlorku sou prowzi o zurzeń w poierniu woy n skutek jej niskiego potenjłu w gleie i trunośi w jej poierniu przez rośliny. W wyniku ogrnizeni poierni woy przez rośliny zmniejsz się ih turgor, o prowzi o ogrnizeni wzrostu elongyjnego. Zhmownie wzrostu korzeni jest otkową przyzyną ogrnizonego poierni woy [Borsni i wsp. 21]. Dotkowy stres wynik ze szkoliwego wpływu zrówno jonów N +, jk i Cl -. Zniem Zhu [21] nmir zwłszz jonów N + prowzi o zkłóeń w gospore jonowej roślin i ogrnizonego poierni innyh jonów (NO 3-, K +, C 2+ ). Nieopowieni z kolei stosunek jonów N + /K + wpływ niekorzystnie n ktywność niektóryh enzymów orz hmuje syntezę iłek. Nmir sou może też prowzić o efiytu wpni w roślinie orz zmin w przepuszzlnośi łon przez wypiernie z łon jonów C 2+. Poprzez oziływnie jonów soli z ząstezkmi woy ohozi o zminy stnu fizyznego woy orz zmin w jej oziływniu z iłkmi i łonmi w komóre. Weług Serrno i Roriquez-Nvrro [21] mogą to yć oziływni kosmotropowe lu hotropowe. W przypku oziływń kosmotropowyh zmniejsz się powierzhni kontktu mięzy ząstezkmi woy fosfolipimi łon, o sprzyj przejśiu fzowemu łon w owonio- 13

14 nyh komórkh. Oziływni hotropowe są przyzyną estilizji iłek, sprzyjją powstwniu w łonh struktury mielrnej zmist wrstwowej. Do negtywnyh skutków zsoleni nleży zlizyć: kumulję i toksyzny wpływ jonów, nruszenie równowgi jonowej, ysfunkję łon plzmtyznyh, zkłóeni orz zminy metolizmu i ktywnośi enzymów, zkłóeni w gospore wonej, generję stresu oksyyjnego, ogrnizenie wzrostu i rozwoju, oumiernie orgnów orz łyh roślin [Serrno i Roriquez-Nvrro 21, Zhu 21, Sł i wsp. 25, Chves i wsp. 29]. Oporność roślin n stres solny poleg n usuwniu nmiru soli lo n tolerowniu toksyznyh i osmotyznyh skutków zwiększonego stężeni jonów. W przypku mehnizmów oprtyh n tolerowniu nmiru soli ohozi o syntezy sustnji komptyilnyh, tkih jk niektóre minokwsy (gliyn, prolin, lnin, glutmin), miny (etin), ukry i poliole (mnnitol, soritol) orz o syntezy speyfiznyh iłek stresu solnego. Sustnje komptyilne hronią strukturę iłek i łon prze nmirem soli w komóre. Mehnizmy oronne polegją njzęśiej n usuwniu nmiru sou z ytozolu o wkuoli i gromzeniu w ytozolu rozpuszzlnyh związków orgniznyh, tkih jk prolin, gliyn, shroz itp. Poonie jk w przypku innyh stresów przy zsoleniu ohozi o wzmożonej syntezy speyfiznyh iłek, które zwiększją oporność roślin n zsolenie. Inuktorem syntezy tyh iłek jest kws ABA. Zsolenie prowzi o zwiększonej ilośi tego kwsu w liśih, o któryh njprwopooniej trfi z korzeni [Agrwl i wsp. 25]. Stres temperturowy otyzy zrówno wpływu niskih tempertur n wzrost i rozwój roślin, jk i zyt wysokih. Występownie wysokih tempertur w zkresie 5 1 C powyżej tempertury optymlnej prowzi o wzrostu zużyi węgl poprzez zwiększenie oyhni i uszkozenie prtu fotosyntetyznego, enzymów, łon plzmtyznyh orz kwsów nukleinowyh [Georgiev 1999]. Gy rośliny nrżone są n wysokie tempertury powietrz, utrzymnie płynnośi łon komórkowyh jest jenym z wżniejszyh mehnizmów eyująyh o minimlizji strt związnyh z tym stresem [Sml i wsp. 1998]. Wypływ jonów n skutek zurzeni funkjonlnego łon plzmtyznyh może yć również jenym z njrziej szkoliwyh skutków l roślin nrżonyh n ziłnie wysokih tempertur powietrz. Zwiększony wyiek elektrolitu wskutek uszkozeni łon komórkowyh może w znznym stopniu zkłóć sygnlizję proesów i prowzić o owonieni i śmieri komórek [Nilsen i Orutt 1996]. Stres ieplny wpływ negtywnie i zkłó wiele proesów związnyh z fotosyntezą. Zkłóeni mogą otyzyć przepływu elektronów, tkże funkjonowni enzymu Ruisko (kroksylzy/oksygenzy ryulozo-1,5 isfosfornu), który jest kluzowym enzymem w proesie symilji CO 2. Stres ieplny może również powoowć zkłóeni w proesie fosforylji fotosyntetyznej [Mohnty i wsp. 22]. Niskie tempertury przyzyniją się o występowni uszkozeń u roślin określnyh jko hłoowe lu mrozowe zleżnie o zkresu niskih tempertur wpływjąyh n rośliny. Rozje uszkozeń, tkże ih zkres zleżą o spku tempertury orz zsu jej trwni, również szykośi oniżni. Po wpływem hłou ohozi w pierwszym rzęzie o zurzeni w krążeniu ytoplzmy, przeiegu proesu fotosyntezy orz funkjonowni tylkoiów w hloroplsth. Do njrziej wrżliwyh struktur komórkowyh n niskie tempertury nleży łon tylkoiów, uszkozeniu uleg przee wszystkim fotosystem PS II [Kpersk 1998]. Po wpływem niskiej tempertury ohozi o przejśi fzowego łon: ze struktury płynno-krystliznej powstje struktur żelu (krystlizn). Skutki przej- 14

15 śi fzowego otyzą mięzy innymi zwiększonej przepuszzlnośi łon, ogrnizeń w selektywnym trnsporie przez łony, zwiększonej energii ktywji enzymów łonowyh, ktywji enzymów proteolityznyh. Prowzi to o ogrnizeni postwowyh proesów metoliznyh, jkimi są fotosyntez i oyhnie, orz wyieku jonów i zkłóeni trnsportu ktywnego sustnji przez łony. Oporność roślin n niskie tempertury zleży w użej mierze o klimtyzji zyli nywni tolernji n ziłnie niskiej tempertury w wyniku wześniejszej ekspozyji n niską temperturę. Wśró zynników zngżownyh w ohronę prze skutkmi niskiej tempertury nleży wymienić iłk wpływjąe n włśiwośi łon, kumulję osmoprotektntów orz iłk opiekuńze. Aklimtyzj roślin o wrunków hłou przeieg po kontrolą hormonów, przee wszystkim ABA, etylenu i ytokinin. Szzególną rolę w tym proesie pełni ABA. Uzestnizy on w selektywnej ekspresji genów tzw. ABRE (ABA response elemnts), wpływ n regulję funkjonowni prtów szprkowyh, stymuluje syntezę niektóryh skłników śiny komórkowej orz osmoprotektntów. Konsekwenją wpływu niskiej tempertury n rośliny są również zminy stężeni jonów wpni w ytozolu. Wzrost ih stężeni w wyniku ngłej epolryzji łony i otwierni knłów wpniowyh w plzmolemie prowzi mięzy innymi o zkłóeni w funkjonowniu prtów szprkowyh, przez o trnspirj przewż n poierniem woy i roślin szyko więnie. W trkie proesu klimtyzji ohozi o zmin skłu lipiów łonowyh, które zpoiegją ogrnizeniu płynnośi łon. W ogrnizeniu płynnośi łon ogrywją również istotną rolę iłk z grupy lektyn wykzująe powinowtwo o ukrów, które łązą z się glktolipimi występująymi w łonh hloroplstów. Wzrostowi tolernji roślin n niskie tempertury towrzyszą również zminy ptyjne związne z kumulją ukrów [Kmieć i wsp. 25]. Większ zwrtość, zwłszz ukrów, w komórkh może ogrnizć owonienie komórek przy ziłniu niskih (mrozowyh) tempertur. Innym mehnizmem, który leży u postw zwiększonej opornośi roślin n niskie tempertury, jest zwiększon syntez speyfiznyh iłek LEA [Fowler i Thomshow 22]. Postwowym wrunkiem uzyskni wysokih i orej jkośi plonów jest opowienie zoptrzenie roślin w skłniki pokrmowe. Nieoór określonego skłnik wywołuje szereg zurzeń w metolizmie roślin i uniemożliwi wykorzystnie pełnego potenjłu plonowni. Nieoory skłników minerlnyh, poonie jk i inne niekorzystne zynniki śroowisk, zęsto w pierwszym rzęzie powoują zurzeni stilnośi łon plzmtyznyh, o prowzi m.in. o zmin w ih selektywnej przepuszzlnośi l jonów i związków orgniznyh wytworzonyh w proesie fotosyntezy. Spośró pierwistków pokrmowyh uwżnyh z niezęne o prwiłowego przeiegu proesów wzrostu i rozwoju roślin njwżniejszym jest zot. Wielkość plonu roślin jest uzleżnion w użym stopniu o sprwnego przeiegu proesu fotosyntezy orz ystryuji symiltów, w któryh kluzową rolę ogryw zoptrzenie roślin w zot. W komórkh liśi uż zęść zotu zloklizown jest w hloroplsth. Błony tylkoiów zwierją około 25% zgromzonego zotu w liśiu, jego nieoór prowzi m.in. o zmin w ih strukturze i funkjonowniu [Mkino i Osmon 1991]. W tyh wrunkh ohozi o przyspieszonego strzeni hloroplstów, w efekie nstępuje estrukj systemu tylkoiów. Mleje również poziom jenego z postwowyh iłek enzymtyznyh Ruisko. Zhmownie syntezy iłek orz hlorofilu prowzi o tworzeni hloroplstów o niskiej wyjnośi fotosyntetyznej. Zniem Zho i wsp. [25] nieoór zotu powouje spek przewonośi szprkowej 15

16 w liśih roślin, o w konsekwenji może pogłęić ogrnizenie intensywnośi fotosyntezy. Defiyt zotu w położu może również wpływć n równowgę hormonlną roślin. W wrunkh nieooru zotu oserwowno tkże zminy stosunku kwsów tłuszzowyh nsyonyh o niensyonyh w lipih komórek korzeni, które generowły ktywność pomp jonowyh, w efekie w korzenih roślin oserwowno stymulję ktywnośi ATP-z wówzs, gy wzrstł ilość nsyonyh kwsów tłuszzowyh w fosfolipih łon [Sttelmher i wsp. 199]. Azot jest pierwistkiem rzo silnie wpływjąym n wzrost i plonownie roślin [Strk 28]. Stosują nwożenie zotem, możn znznie zwiększyć wysokość plonów, n postwie wygląu roślin określić stopień ih zoptrzeni w ten skłnik pokrmowy. Po wpływem zotu zmieni się zwrtość skłników minerlnyh orz wytworzonyh połązeń orgniznyh. Niektóre z nih korzystnie zmieniją jkość plonów, inne pogrszją. Azot jest skłnikiem minokwsów, które są jenostką uulową iłek. Biłk pełnią różnorone funkje w orgnizmie roślinnym. Są np. skłnikiem łon ytoplzmtyznyh. Biłk funkjonlne to enzymy, ez nih żn rekj iohemizn nie ęzie przeiegł prwiłowo. Wzrost wegettywny poleg głównie n powstwniu i wzrośie nowyh liśi, łoyg i korzeni. Tknk merystemtyzn oznz się niezwykle ktywnym metolizmem iłkowym, ltego też symilty ostrzone o merystemów zużywne są przee wszystkim o syntezy kwsów nukleinowyh i iłek. Dore zoptrzenie roślin w zot powouje zęsto wzrost zwrtośi krotenu [Vouillot i wsp. 1996]. Efekty nwożeni zotem są szzególnie wiozne przy opowienim zoptrzeniu roślin w woę [Wyszyński i wsp. 22]. Wiele ń wykzło, że nieoór zotu znznie oniż zolność roślin o symilji CO 2. Związne jest to nie tylko ze zmniejszeniem zwrtośi i ktywnośi enzymu Ruisko, le również ze zmniejszeniem syntezy innyh enzymów yklu Clvin. Zniem Zho i wsp. [25] nieoór zotu inukuje nieowrlne zminy w PS II. Nieoór zotu ujwni się u roślin stosunkowo szyko, u siewek kukuryzy już po 6 nih oserwowno spek proukji iomsy orz zwrtośi hlorofili w liśih [Strk 28]. N proesy fizjologizne zhoząe w roślinh uprwnyh znzny wpływ mogą wywierć również heriyy. Są to związki fitotoksyzne, używne o niszzeni niepożąnej roślinnośi, zyli hwstów. W oręie tej grupy śroków ohrony roślin jeną z nih stnowią heriyy ipiryylowe. Dziłją one n rośliny zrówno systemiznie, jk i kontktowo. W proesie fotosyntezy przehwytują elektrony wysyłne przez hlorofil po wpływem świtł i ulegją przez to reukji o tzw. wolnyh roników, które z kolei utleniją się tlenem tmosferyznym. W wyniku tyh proesów ohozi o powstwni wysoe toksyznyh ntlenków. Szykie uszkozeni roślin po wpływem tyh heriyów są nstępstwem łkowitej ezorgnizji struktury i funkji komórek z powou oziływni toksyznyh ntlenków. Jenym z rziej znnyh preprtów tej grupy jest heriy Reglone. Jego sustnją ktywną jest ikwt. Jest to preprt olistny i kontktowy, zlizny o III klsy toksyznośi. W śroowisku wonym uleg ysojji n jony, zięki zemu łtwiej wnik o rośliny [Foyer i wsp. 1994]. Związek ten m strukturę heteroyklizną. Cząstezk heriyu ipiryylowego zuown jest z wóh pierśieni piryynowyh. Weług Ekmeki i Terzioglu [25] szykie fitotoksyzne ziłnie heriyów ipiryylowyh uwrunkowne jest oenośią ukłu hloroplstów, świtł i tlenu molekulrnego. Niszzą one struktury memrnowe, wywołują uże zminy morfologizne i ultrstrukturlne orz powoują szykie wysyhnie (esykję) roślin. 16

17 V - 1,2 -,8 FOTOSYSTEM I P 7* FOTOSYSTEM II P 68* Ph PQ Cyt /f A o A 1 F x jon ikwtu e H 2 O + O 2 e F ronik ikwtu - O 2 H 2 O 2 OH H + PC F p,8 entrum Mn 2H 2 O P 68 P 7 NADP + Tyr z O 2 + 4H + Shemt fotosyntetyznego łńuh trnsportu elektronów z zznzeniem miejs ziłni heriyów ipiryylowyh. Skróty: Tyr z przenośnik tyrozynowy, P 68 i P 7 formy hlorofilu w entrum rekji fotosystemów I i II, gwizk stn wzuzeni, Ph feofityn, PQ plstohinon, yt/f kompleks ytohromów i f, PC plstoyjnin, A monomer hlorofilu, A 1 witmin K 1, F x entr żelzowo-sirkowe, F ferreoksyn, F p reuktz feeroksyny, NADP + form utlenion fosfornu nuketoyu nikotynomioeninowego (wg: Woźni, 28 zmoyfikowne). Sheme of photosyntheti eletron trnsport hin with inition of the site of ipiryyl heriies tion. Arevitions: Tyrz tyrosine trnsporter, P 68 n P 7 forms of hlorophyll in the retion enter of photosystem I n II, the sterisk the stte of exittion, Ph pheophytin, PQ plstoquinone, yt/f omplex of ytohromes n f, PC plstoynin, A monomeri hlorophyll, A 1 vitmin K 1, F x iron-sulfur enters, F ferreoxin, F p feereoxin reutse, NADP + phosphte oxiize form of niotinmie nuleotie (y: Woźni, 28 moifie). Heriyy ipiryylowe po przejęiu elektronu z fotosystemu I przehozą w formę zreukowną i łtwo ulegją przeksztłeniu w wolne roniki. Zreukown form heriyu reguje tkże z tlenem, w wyniku zego powstje nionoronik ntlenkowy (O 2 - ), który w zęśi może zostć przekszłony o ntlenku wooru (H 2 O 2 ). Anionoronik nlenkowy i ntlenek wooru oprowzją o wytworzeni wysoe szkoliwego ronik hyroksylowego ( OH). Ronik ten w wrunkh sprzyjjąyh proesowi fotosyntezy wywołuje estrukję lipiów łon komórkowyh, zwłszz łon hloroplstów [Fuerst i Vughn 199, Shermn i wsp. 1991, Lsno i wsp. 23, Kuk i wsp. 26, Woźni 28]. Wspólną ehą różnyh niekorzystnyh zynników śroowisk wpływjąyh n rośliny jest występownie stresu oksyyjnego wskutek tworzeni się w komórkh roślin 17

18 rektywnyh form tlenu (RFT): ntlenku wooru (H 2 O 2 ), ronik hyroksylowego ( OH), ronik pontlenkowego (O 2 - ), tlenu w stnie singletowym (O ). Do negtywnyh oziływń rektywnyh form tlenu nleżą: peroksyj lipiów, hmownie fotosyntezy poprzez inktywję grup tiolowyh enzymu Ruisko, hmownie ktywnośi fotosystemów i trnsportu elektronów orz zmin struktury tylkoiów, uszkozeni kwsów nukleinowyh zs zotowyh, reszt ukrowyh lu wiązń fosfoiestrowyh, uszkozeni oksyyjne iłek i metloprotein, rozrywnie wiązń glikozyowyh, zuożenie puli ntyoksyntów, zwłszz gluttionu [Foyer i wsp. 1994, Bennielli 22, Mittler 22, Pn 23, Turrens 23, Bązek-Kwint i wsp. 25]. Ih usuwnie oyw się z pośrenitwem tzw. zmitzy wolnyh roników, o któryh nleżą: gluttion, skorinin, tokoferol, krotenoiy, ntoyjny orz z pośrenitwem enzymów: ktlzy, peroksyzy skorininowej, reuktzy ehyroskorininowej, reuktzy gluttionowej i ysmutzy pontlenkowej. Z njwżniejszy enzym systemu ntyoksyyjnego u roślin uwżn jest ysmutz pontlenkow, któr ktlizuje przeminę ronik pontlenkowego o ntlenku wooru [Agrwl i wsp. 25, Mittler 26]. Nekspresj genów, któryh proukty iorą uził w syntezie enzymów ntyoksyyjnyh orz sustnji zliznyh o nieenzymtyznego systemu ntyoksyyjnego, wiąże się ze zwiększoną opornośią roślin n stresy śroowiskowe [Pstori i wsp. 2] Sustnje iologiznie zynne wpływjąe n oporność roślin Wśró sustnji wykzująyh iologizną ktywność możn wyróżnić zrówno sustnje nturlnie występująe w roślinh, jk i związki syntetyzne. Stnowią one użą grupę związków, które oejmują regultory wzrostu i rozwoju, tzw. iostymultory orz sustnje, któryh hoiż oenie nie możn przypisć o żnej z tyh grup, to występują w roślinh i wpływją n szereg ih proesów fizjologiznyh. W oręie sustnji wykzująyh ktywność iologizną iekwą grupę związków stnowią preprty o ziłniu ntystresowym n rośliny. Sustnje te zwykle zwiększją oporność roślin zrówno n iotyzne, jk i iotyzne niesprzyjjąe zynniki śroowisk. Terminologi otyzą nzewnitw i poziłu sustnji iologiznie zynnyh nie o koń jest spreyzown. Weług Mihlskiego [28] njzęśiej wyróżni się nstępująe grupy sustnji, któryh ziłnie stymuluje rozwój i proesy żyiowe roślin: 1. Fitohormony (uksyny, giereliny, ytokininy, kws sysynowy, etylen) nturlne regultory wzrostu i rozwoju orz opowijąe im sustnje syntetyzne; 2. Bioregultory speyfizne sustnje pohozeni roślinnego, np. fenole, kws sliylowy, rsinosteroiy itp.; 3. Biostymultory (inzej: stymultory wzrostu; fitostymultory). Nie iorą ezpośreniego uziłu w regulji proesów, lez oziłują n metolizm, wspomgją i stymulują proesy żyiowe; 4. Orgnizmy ntgonistyzne (grzyy, kterie) zstosowne n roślinę lu gleę zmieniją zkres występująyh gtunków, ogrnizją występownie grzyów ptogeniznyh lu zwiększją tempo proesów iologiznego rozkłu; 18

19 5. Sustnje o ziłniu pośrenim (polepszze) ziłjąe n rośliny poprzez wpływ n śroowisko gleowe i jego poprwę. Przestwione sustnje w zleżnośi o sposou ziłni zlizne są zwykle o śroków ohrony roślin wzglęnie nwozów. W świetle przepisów polskiej Ustwy o ohronie roślin śroki, które wpływją n proesy żyiowe roślin w inny sposó niż skłnik pokrmowy, w tym regultory wzrostu, zlizne są o śroków ohrony roślin, w grupie: regultory wzrostu roślin. Zliz się wię o nih większość sustnji z wymienionyh wyżej grup [Mihlski 28]. Poniewż ziłnie fitohormonów, ioregultorów i innyh sustnji nie zliznyh o ww. grup wpływ w ostteznym rozrhunku n stymulję wzrostu i rozwoju roślin orz ih prouktywność, zęsto l łej tej grupy używ się określeni iostymultory. Zhng i wsp. [23] uwżją, że sustnje te możn pozielić ze wzglęu n źróło pohozeni n trzy główne grupy: sustnje humusowe, wyiągi z lg zwierjąe fitohormony (głównie uksyny i ytokininy) orz iostymultory zwierjąe minokwsy. Jenym z głównyh zń regultorów wzrostu i rozwoju roślin orz iostymultorów jest ohron roślin prze stresem, jk też ułtwinie im regenerji i ozyskni wigoru po wystąpieniu niekorzystnyh wrunków [Mtysik i Amzewski 29]. Większość roślin potrfi oronić się i zwlzyć przynjmniej zęśiowo wpływ zynnik niekorzystnie oziłująego n orgnizm. Często jenk rekj oronn przyhozi zyt późno, poniesione strty są nie o oroieni. Wsprie roślin poprzez zstosownie opowienih śroków wzmnijąyh stje się w tyh wrunkh jenym ze sposoów poniesieni ih opornośi n stres. Przykłem tego typu ziłń jest m.in. wywołnie u roślin tzw. inukownej opornośi nytej (SAR). W nturlnyh wrunkh pojwi się on u roślin w wyniku ziłni ptogenów [Bi i wsp. 1995, Wington i wsp. 2, Metrux 21, Clrk i wsp. 22, Silvermn i wsp. 25]. Rekji tej towrzyszy kumulj określonyh iłek PR, które wpływją n metolizm rośliny i zwykle przyzyniją się o wzrostu opornośi n ny zynnik. Biostymultor zstosowny w zsie, gy rośliny są jeszze zrowe, powinien tk zmienić metolizm, y stł się on silniejsz i oporniejsz n tk ptogenu zy innego zynnik stresowego. Ohronne ziłnie ekstrktów roślinnyh może yć różnorkie, tj. po ih zstosowniu rośliny są w stnie oprzeć się ptogenom zy szkonikom poprzez strukturlne wzmonienie roślin lu zwiększenie opornośi n penetrję grzyni ptogenów zy też przez spowoownie ujniejszego wzrostu. Biostymultory przytne są w różnorkih wrunkh stresowyh, wzmniją i uoporniją rośliny. Zlene jest ih stosownie u roślin w elu przeiwziłni negtywnym wpływom: suszy, zsoleni, wysokih i niskih tempertur, nmiernego promieniowni UV orz stresów wywołnyh przez heriyy, horoy grzyowe i nemtoy [Bezrukov i wsp. 21, Anniev i wsp. 22, Bhupiner i Ush 23, Chouhury i Pn 24, Kołzyńsk-Jnik 24, El- -Tye 25, Gunes i wsp. 25, Afzl i wsp. 26, Akne 26, Jn i wsp. 27, Khn i wsp. 29]. W proukji sustnji stosownyh o iostymulji wykorzystywne są powszehnie orgnizmy morskie, w tym zwłszz glony i woorosty. Ekstrkty woorostów zwierją skłniki pokrmowe, pierwistki ślowe, sustnje wzrostowe i witminy. Rekją roślin n ih stosownie jest lepszy rozwój pęów i korzeni orz wzrost opornośi. Znnym o lt w Europie iopreprtem jest wyiąg z lg morskih Biolgeen S 9 Plus [Horoszkiewiz- -Jnk i Mihlski 24, Słowiński 24, Sulewsk i Kruzek 25, Kozir i wsp. 26, 19

20 Khn i wsp. 29]. Jego zstosownie sprzyj rozuowie systemu korzeniowego, większej opornośi roślin n stres i tk ptogenów orz wpływ n stymulję rozwoju roślin i poprwę jkośi plonu. Innymi, ktulnie używnymi w Europie preprtmi o poonym pohozeniu są: Kelpk orz Algn [Mtysik 25]. Z ń prowzonyh z wykorzystniem wyiągów z woorostów wynik, że u roślin ponyh ih ziłniu wzrst tolernj n stres iotyzny i plony roślin. Zhng i Ervin [24] uwżją, że korzystne efekty związne ze stosowniem tyh ekstrktów mogą się łązyć z oenośią w ih skłzie fitohormonów, w szzególnośi uksyn i ytokinin. Ekstrkty woorostów mogą zwierć znzne ilośi ytokinin (o 66 μg g 1 ). Cytokininy łgozą skutki stresów wywołnyh przez wolne roniki, zpoiegją tworzeniu RFT [Khn i wsp. 29]. Nie rkuje również oniesień o tym, że wyiągi z woorostów mogą pośrenizyć w tolernji n stres poprzez zwiększenie sorpji jonów K +, przy zym tego ziłni nie nleży przypisywć ytokininom, lez innym sustnjom występująym w tyh ekstrkth [Zhng i Ervin 24]. RFT są zęsto wytwrzne po wpływem wielu iotyznyh stresów, tkih jk zsolenie, ziłnie ozonu, promieniownie UV, ekstremlne tempertury i susz. Wskutek stosowni ekstrktów z lg zwiększ się ktywność enzymów ntyoksyyjnyh ysmutzy pontlenkowej (SOD), reuktzy gluttionowej (GR) i peroksyzy skorininowej [Zhng i Ervin 24]. Algi wykzują rzo silne ziłnie iostymulująe. Spośró glonów njsilniejsze ziłnie regulująe wzrost i rozwój roślin mją runtnie, w szzególnośi tkie gtunki, jk: Asophyllum noosum, Lminri hyperore, Lminri igitt, Fuus vesiulosus, Durville pottorum i Ekloni mxim. Fitohormony zwrte w runtnih (uksyny, ytokininy, polifenole np. kws lginowy) wspomgją proesy przystosowywni się roślin o wrunków stresowyh (głównie poprzez stymulję systemu korzeniowego) [Verkleij 1992]. Skł hemizny wyiągów z runtni uzleżniony jest w użym stopniu o terminu ih zioru młoe glony zwierją większe ilośi ytokinin, ntomist w strszyh ominują polifenole. Ekstrkty z lg powne są roślinom głównie poprzez liśie, hoć możn je również stosowć ogleowo. Liz ziegów uzleżnion jest o inywiulnej potnośi rośliny uprwnej ziegi możn wykonywć kilkkrotnie w zsie sezonu wegetyjnego. Czs pomięzy kolejnymi ziegmi nie powinien yć jenk łuższy niż 14 ni. Istnieją lizne ne literturowe potwierzjąe pozytywny wpływ wyiągów z lg n rośliny uprwne. Fitohormony zwrte w lgh pomgją roślinom przystosowć się o wrunków stresowyh, przee wszystkim poprzez stymulję sytemu korzeniowego i utrzymywnie stłego uwonieni komórek. Uowoniono, iż ziłnie lg uzleżnione jest w użym stopniu o wki, zęstośi ziegu orz gtunku rośliny uprwnej [Zope 21, Ferreir i Lourens 22]. Algi rzo orze współziłją z izolownymi z gley kwsmi huminowymi. Kwsy huminowe stosuje się njzęśiej w młyh wkh i z użą zęstotliwośią (3 6 ziegów) [Zhng i Erwin 24]. Inną sustnją uzyskiwną rogą ekstrkji z orgnizmów morskih jest Chitozn, otrzymywny z pnerzyków skorupików morskih, m.in. krewetek. Chitozn, jko sustnj o silnej ktywnośi iologiznej, jest sustnją ktywną iostymultor Biohikol 2 PC [Stępniewsk-Jrosz i wsp. 28]. Preprt ten znjuje ość szerokie zstosownie w progrmh ohrony wrzyw i roślin ozonyh. Opróz ezpośreniego oziływni n zynniki horootwórze stymuluje on nturlny mehnizm opornośiowy roślin. Używ się go o mozeni nsion, ulw orz eul, stymuluje szysze i wześniejsze tworzenie się korzeni, tkże intensywniejszy wzrost roślin. 2

21 Ciekwym preprtem jest iostymultor Ashi SL, znny również po nzwą Atonik. Sustnję ktywną tego preprtu stnowi miesznin soli soowyh: pr-nitrofenoln sou (PNP),3 %, orto-nitrofenoln sou (ONP),2 % i 5-nitrogujkoln sou (5NG),1% [Guo i Oosterhuis 1995]. Uwżny jest on z preprt, którego sustnje ktywne stymulują ziłnie uksyn orz ktywność niektóryh enzymów. Jenym z enzymów, którego ktywność jest stymulown, jest fosftz tyrozynow [Mikos-Bielk 25], któr ogryw istotną rolę w regulji knłów jonowyh orz przyspiesz przypływ symiltów z liśi o orgnów genertywnyh i zpsowyh. Ashi SL wpływ mięzy innymi n iosyntezę sustnji fenolowyh, które hronią komórki roślinne i ih systemy enzymtyzne, zwiększją oporność roślin n stres temperturowy i wony, uszkozeni mehnizne orz infekje horoowe. Ogryw wżną rolę w metolizmie zotu, mięzy innymi poprzez zwiększnie ktywnośi niektóryh enzymów metolizmu zotowego (zwłszz reuktzy zotnowej) w roślinh, przyzyniją się o zwiększeni ih proukyjnośi. Dotyhzsowe ni wskzują, że sustnje ktywne preprtu Ashi SL rzo łtwo wnikją o tknek roślinnyh i nstępnie o pojeynzyh komórek. Po wniknięiu o komórek stymulują szyszy przepływ ytoplzmy, o w efekie wpływ n iosyntezę sustnji niezęnyh o wzrostu i rozwoju roślin. Weług Guo i Oosterhuis [1995] zięki opływowi Ashi SL o komórek roślinnyh oieg sustnji iohemiznyh w ih ytoplzmie jest rziej ktywny i efektywny, o prowzi o szyszej rekji rośliny n zynniki stresowe i uruhomieni mehnizmów oronnyh. W wielu nih oserwowno pozytywny wpływ tego iostymultor n plon roślin. Plon rzepku ozimego w nih prowzonyh przez Kozk i wsp. [26] wzrósł o około 7%. Wzrost plonu urk ukrowego o 8 23% po wpływem Ashi SL onotowli w swoih nih Zhrniček i wsp. [1998] orz Černý i wsp. [22]. Zwiększenie plonu ziemników i roślin wrzywnyh oserwowli również w swoih nih Czezko i Mikos-Bielk [24], którzy uzyskli wzrost plonu ziemników śrenio o około 14%, selerów o 17 o 35% i eul por o 22 o 34%. Jeną z nowszyh meto zmierzjąyh o zwiększeni opornośi roślin n niekorzystne zynniki śroowisk jest zstosownie efektywnyh mikroorgnizmów (EM). Proukowne są one przez firmę Greenln i stnowią mieszninę różnyh kultur, które mogą yć wykorzystywne głównie jko moyfiktory mikroiologiznej różnoronośi gley. W ih skł whozą kterie, rożże orz grzyy. Używne są szzególnie w regenerji gley. Zstosownie ih w rolnitwie prowzi o korzystnyh zmin, w wyniku któryh zwiększją się zrówno energi, jk i sił kiełkowni nsion, ponto onotowno pozytywne efekty w przeiegu kwitnieni, owoowni i ojrzewni roślin. EM wpływją n poprwę fizykohemiznyh i iologiznyh włśiwośi gle orz ogrnizją występownie szkoników i zynników horootwórzyh. Ponto zwiększją również intensywność proesu fotosyntezy, tkże wpływją korzystnie n lepszą przyswjlność skłników pokrmowyh [Piskier 26]. Piętkiewiz i wsp. [24] stwierzili, że zprwinie ulw ziemników preprtem EM istotnie wpłynęło n wzrost i fotosyntezę roślin, nie miło jenk zsnizego wpływu n plon ulw. Z kolei Nowkowsk [25] w oświzenih z urkiem ukrowym oserwowł pozytywny wpływ zprwini nsion n zrowotność roślin. Nie rkuje również rzo optymistyznyh prognoz o o stosowni EM. Weług Stielow [23] wykorzystnie EM może przyzynić się o rezygnji z nwożeni NPK w uprwie pszeniy. 21

22 W nih n rekją roślin n niekorzystne zynniki śroowisk orz zęśiej wykorzystuje się również preprty zwierjąe minokwsy. Kws 5-minolewulinowy (kws δ-minolewulinowy) jest minokwsem nieiłkowym występująym nturlnie w orgnizmh roślin, zwierząt i złowiek. Kws 5-minolewulinowy (ALA) jest iologiznie ktywną sustnją nturlnie występująą w roślinh. Pozątkowo prktyzne zstosownie ALA otyzyło wykorzystni go jko fotoynmiznego heriyu [Reeiz i wsp. 1988]. Fitotoksyzność tego preprtu wzglęem roślin poległ n tym, że po jego wpływem ohoziło o ngromzeni się w roślinh w większyh ilośih protoporfiryny IX (PPIX) n etpie poprzezjąym iosyntezę hlorofilu. Po wystwieniu roślin n ziłnie świtł otkow ilość PPIX przyzyni się o proukji ktywnego tlenu, po wpływem którego nstępuje utleninie niensyonyh kwsów tłuszzowyh n powierzhni komórki i w efekie uszkozenie tknek rośliny. ALA pozątkowo ył proponowny jko ezpiezny sustytut l heriyów ipiryylowyh. Ten sm mehnizm otyzył również wykorzystni ALA jko ioegrująego śrok owoójzego o zwlzeni Trihopusi ni [Reeiz i wsp. 1988]. W osttnih lth oserwuje się tkże przesięwzięi zmierzjąe o wykorzystni ALA jko zynnik promująego wzrost i rozwój roślin [Wtne i wsp. 2, Jung i wsp. 24, Zhng i wsp. 28]. Jest on kluzowym sustrtem w iosyntezie porfiryn, hlorofilu, hemu, ytohromu orz fitohromu [Wng i wsp. 25]. Zstosownie egzogennego ALA stymuluje syntezę hlorofilu, przyzyniją się tym smym o wzrostu wyjnośi fotosyntezy w roślinh. Wzmożonemu proesowi fotosyntezy towrzyszy zwykle efektywniejsze poiernie skłników minerlnyh. Lepszy poziom zoptrzeni roślin w skłniki minerlne przyzyni się njzęśiej o poprwy jkośi i zwiększeni plonów, tkże zpewni wyższą oporność roślin n niesprzyjjąe zynniki śroowisk, tj. nieoór świtł, efiyt woy, wysokie zsolenie gley. Lepszy poziom ożywieni roślin nwożonyh ALA sprzyj ih wyższej opornośi n uszkozeni mrozowe. Doświzeni jpońskie przeprowzone mięzy innymi n wrżliwej n mróz poinseji (Euphori pulherrim Wil.) wykzły, że rośliny pone niskiej temperturze (12 goz. -2 o C) oznzły się lepszą konyją. Po zstosowniu ALA w uprwie jęzmieni w fzie prze kwitnieniem i w trkie kwitnieni zoserwowno wzrost plonu zirn opowienio o 41 i 22%. W efekie trktowni roślin jęzmieni ALA onotowno również wzrost lizy ziren w kłosie [Hott i wsp. 1995]. W nih prowzonyh z fsolą ponie roślin plikji, szzególnie w pozątkowyh fzh rozwojowyh, ło njwiększe efekty, zwyżk plonu wynosił o 1 o 3% [Hott i wsp. 1997]. Tnk i wsp. [1992] stwierzili, że ponie siewek ryżu plikji ALA w niskih stężenih przyspieszyło ih wzrost, głównie z sprwą zwiększonej zwrtośi hlorofilu w liśih. Wzrost plonu ziemników orz zosnku w wyniku trktowni tymi preprtmi liśi i korzeni tyh roślin onotowli również Sski i wsp. [22]. Plon ulw ziemników ponyh plikji ALA (,6 mmol m -3 ) ył większy o około 6% w porównniu z kontrolą. Poony efekt wzrostu plonu uzyskno w uprwie zosnku. Plon eul wzrósł o około 4% w roślinh potrktownyh ALA (,18 i,6 mmol m -3 ). Hott i Wtne [1999] z kolei zoserwowli, że stosownie tej sustnji zwiększyło intensywność symilji CO 2 u rzokwi przy jenozesnym ogrnizeniu intensywnośi oyhni roślin n świetle. Wzrost ktywnośi fotosyntetyznej roślin stwierzili również Sski i wsp. [1995] u Spirulin pltensis. Z kolei Kurmohi i wsp. [1997] zoserwowli, że ALA powouje u wełny wzrost opornośi n zsolenie gley orz zmniejszenie sorpji jonów N + 22

23 przez rośliny. W oświzeniu prowzonym ze szpinkiem stwierzono, że stosownie ALA zwiększ tempo fotosyntezy roślin rosnąyh w wrunkh stresu solnego. ALA oniżł w tyh roślinh ilość szkoliwego ntlenku wooru [Nishihr i wsp. 23]. Rośliny pomiorów trktowne olistnie ALA yły rziej zielone, ih liśie rosły rziej poziomo, przee wszystkim wześniej i ofiiej plonowły. U słty i szpinku zoserwowno wzrost lizy orz msy liśi. ALA znjuje również zstosownie w zprwiniu nsion [Luksiene i wsp. 27]. Zirn pszeniy zprwine roztworem ALA wykzywły mniejszą zwrtość grzyów, ponto oznzły się szyszym tempem wzrostu siewek po wykiełkowniu i lisko 2-krotnie większą zwrtośią hlorofilu w liśih. W liśih siewek pszeniy, któryh nsion zprwino przy użyiu ALA, onotowno również zwiększoną ktywność enzymów ntyoksyyjnyh w porównniu z siewkmi z oiektu kontrolnego. W Polse orz wielu krjh ALA używny jest w posti nwozu Pentkeep. Innym przykłem sustnji o hrkterze stymulująym wzrost roślin są miny. Etnolmin (H 2 NCH 2 CH 2 OH), nzywn monoetnolminą lu 2-minoetnolem (2-AE), jest orgnizną mieszniną otrzymywną z tlenku etylenu i moniku, któr zlizn jest zrówno o pierwszorzęowyh min, jk i pierwszorzęowyh lkoholi. 2-AE nturlnie występuje w komórkh roślin. Ogryw znząą rolę w emriogenezie orz rozwoju orgnów i iosyntezie wewnątrzkomórkowyh łon plzmtyznyh. Przy oziływniu n rośliny różnyh zynników stresowyh ohozi o ezintegrji łon iologiznyh i rozkłu fosfolipiów łonowyh. Przeminy te prowzą o uwolnieni 2-AE i holiny. Powyższony poziom min związny z ziłniem stresu powouje rekje lrmowe ktywująe oronność komórek i mehnizmy tolernyjne [Bergmnn i wsp. 1994, Leinhos i Bergmnn 1995]. Są ztem przypuszzeni, że egzogenny 2-AE może funkjonowć jko związek hemizny o hrkterze sygnłu, który opowiezilny jest z uruhomienie rekji zmierzjąyh o wzrostu tolernji roślin n stres i może ziłć jko stiliztor łon. N postwie wielu oświzeń prowzonyh w Niemzeh w rejonh o zróżniownyh wrunkh klimtyznyh i gleowyh no wpływ 2-AE n plon i jkość jęzmieni, pszeniy i ziemników. W oświzenih tyh stwierzono przyrost plonu jęzmieni o 5% w wrunkh młego stresu orz o około 2% w wrunkh użego stresu [Bergmnn i wsp. 1999]. Przez kilk lt mehnizmy powoująe te efekty yły ne w oświzenih wzonowyh w wrunkh występowni iotyznyh zynników stresowyh [Ekert i wsp. 1988, Bergmnn i wsp. 1994, 22, Msher i wsp. 22]. Jenym z powoów zwiększonyh plonów roślin trktownyh minolkoholmi uprwinyh w wrunkh stresów śroowiskowyh ył ih wyższ żywotność [Bergmnn i wsp. 1999, 22]. Rośliny trktowne tymi preprtmi oznzły się wyższą ktywnośią fizjologizną, tkże zwiększł się trnsport symiltów i związków zotu o korzeni [Ekert i wsp. 1988]. N postwie liznyh ń opisno również wpływ etnolominy n rośliny pone stresowi heriyowemu. Trktownie jęzmieni jrego prkwtem prowziło w roślinh o wystąpieni stresu oksyyjnego, zego efektem ył spek świeżej msy i zwrtośi rwników fotosyntetyznyh w liśih. Potrktownie tyh roślin 2-AE ogrnizło niekorzystne ziłnie prkwtu, mięzy innymi poprzez stilizję iomsy i zwrtośi rwników. Zoserwowno mniejszą lizę uszkozonyh pęów i liśi. Njlepszą ohronę rwników fotosyntetyznyh (hlorofilu i krotenoiów) onotowno przy wysokim stresie heriyowym [Msher i wsp. 25]. 2-AE zpoieg również peroksyji lipiów wywołnej przez prkwt, stymuluje enzymy uzestniząe w etoksyfikji rektywnyh form tlenu 23

24 (RFT) i prowzi o wzrostu ktywnośi izoenzymów ysmutzy pontlenkowej (SOD) opowiezilnyh z ohronę prze stresem oksyyjnym. Po wpływem 2-AE, jk poje Msher i wsp. [25], nstąpił wzrost ktywnośi ktlzy i peroksyzy. W wyniku stresu heriyowego wywołnego przez prkwt uszkozeniu uleg tkże struktur hloroplstów. Zstosownie 2-AE zpoieg temu zjwisku szzególnie w przypku heriyu stosownego w niskih stężenih [Msher i wsp. 25]. N postwie ń prowzonyh z jęzmieniem jrym uprwinym w wrunkh suszy stwierzono, że 2-AE ogrniz również stres wywołny nieoorem woy. Potrktownie roślin jęzmieni 2-AE spowoowło wzrost iomsy pęów nziemnyh i korzeni opowienio o 1 i 35% w stosunku o roślin oiektu kontrolnego uprwinyh w wrunkh suszy, o 17% wzrosł tkże zwrtość iłk. Wpływ minoetnolu n rośliny no tkże w oświzeniu ze słoneznikiem uprwinym w wrunkh zsoleni [Kogn i wsp. 2]. Stres solny spowoowł u siewek słoneznik wystąpienie nekroz n korzenih i zmniejszenie ih ługośi. 2-AE zpoiegł tym zjwiskom, ługość korzeni roślin ył większ w porównniu z ługośią korzeni roślin kontrolnyh, 2-AE wpłynął tkże znząo n wzrost zwrtośi etiny w roślinh, opowiezilnej z stilizję łon i iłek. Nie rkuje również oniesień otyząyh wykorzystni w prktye egzogennyh regultorów wzrostu i rozwoju roślin. Kws sliylowy (SA) i jego pohon kws etylosliylowy (ASA) nleżą o związków fenolowyh powszehnie występująyh w świeie roślin nzyniowyh. Njwyższe zwrtośi SA stwierzono w roślinh z roziny wierzowtyh i ryżu siewnego (Oryz stiv), w kwitostnh roślin termogeniznyh orz roślin ztkownyh przez ptogeny [Rskin 1992, Hyt i Ahm 26]. Dotyhzs njlepiej poznną funkją SA u roślin jest rol meitor opowiezi roślin n infekje kteryjne orz wirusowe, prowząe o powstni rekji oronnyh: loklnej, smoójzej śmieri komórek, wywoływnej przez roślinę w elu ogrnizeni rozprzestrzenini ptogenu (tk zwnej rekji nwrżliwośi HP) orz systemiznej opornośi nytej (SAR). SAR powstje w zęśih rośliny oległyh o miejs pierwotnej infekji i hrkteryzuje się stnem powyższonej opornośi rośliny n kolejne tki ptogenów. Kws sliylowy spełni rolę molekulrnego przekźnik sygnłów komórkowyh w proesh opornośiowyh n horoy wywołne przez ptogeny wirusowe, kteryjne i grzyowe. Inukuje również syntezę iłek związnyh ezpośrenio z ptogenezą [Frey i Crver 1998, Molin i wsp. 1999, Cmeron 2]. Stwierzono, że jego stężenie w liśih tytoniu i ogórk (Cuumis stivus) zinfekownyh wirusem moziki tytoniowej (TMV) ąź ptogennym grzyem Colletotrihum lgenrium wzrst 2 5-krotnie w porównniu ze zrowymi roślinmi i 5 1 krotnie w pozostłyh liśih tej smej rośliny [Metrux 22]. SA inukuje ekspresje kilkunstu genów, które koują syntezę peroksyzy orz grupę kwsowyh i zsowyh iłek o PR-1 o PR-5, tkże ronoząstezkowyh iłek opornyh n ziłnie protez. Spośró innyh funkji wrto wymienić uził SA w inukji oksyzy lterntywnej, zrówno u roślin termogeniznyh jk i nietermogeniznyh, ponto w stymulji oyhni komórkowego, głównie glikolizy i przeminy yklu Kres [Kuplnik i wsp. 1992, Rskin 1992, Hyt i Ahm 26]. SA przełuż również proes kwitnieni orz opóźni strzenie się korzeni poprzez lokę syntezy etylenu, który poonie jk kws sysynowy nleży o głównyh fitohormonów ktywująyh ktolizm, wrz z nim strzenie się roślin i ojrzewnie owoów orz nsion. Zhmownie iosyntezy etylenu poleg n lokzie przez SA prekursor, zyli kwsu 1-mino-yklo-propno-1-kroksylowego 24

25 (ACC) [Leslie i Romni 1988, Romni i wsp. 1989, Li i wsp. 1992]. Bni wykonne n pprye roznej (Cpsium nnurum) i rzoskwini (Prunus persi) wykzły, że SA opóźni opnie liśi, które związne jest z loką przez niego syntezy etylenu [Rskin 1992, Silvermn i wsp. 1995]. W sposó speyfizny ził n wiele proesów fizjologiznyh i metoliznyh, które zhozą w roślinh. Związek ten reguluje tkie proesy jk: kiełkownie nsion, wzrost liśi i systemu korzeniowego, rozwój kwitów, iosyntezę hlorofili i iłek (opornośiowyh, enzymtyznyh i trnsportująyh) [Rskin 1992, Pnhev i wsp. 1996]. Kws sliylowy pełni również zsnizą rolę w ponoszeniu opornośi roślin prze niesprzyjjąymi zynnikmi iotyznymi (tkimi jk np. metle iężkie zy heriyy), któryh wspólną ehą jest tworzenie ktywnyh form tlenu [Ylpni i wsp. 1994, Mishr i Chouhury 1999, Jn i wsp. 2, Borsni i wsp. 21, Pn i Chouhury 25]. Przykłem prktyznego zstosowni regultorów wzrostu są również ytokininy. Są one syntetyzowne w różnyh rozjh tknek twórzyh, przy zym w njwiększyh ilośih w merystemh wierzhołkowyh. Uzestnizą one w regulji wielu proesów morfogenetyznyh i fizjologizno-iohemiznyh. Postwowymi proesmi są stymulj poziłów komórkowyh orz opóźninie proesów strzeni [Tun i wsp. 21]. Wpływją one n proes kriokinezy, zwłszz w stium G2 interfzy. Stymulują iosyntezę kwsów nukleinowyh n różnyh etph ih powstwni, ktywują enzymy polimerzy i trnsferzy. W wyniku ziłni ytokinin z reguły wzrstją ktywność trnslyjn ryosomów, tkże ktywność iohemizn retiulum enoplzmtyznego. Cytokininy uwżne są z regultory ogrnizjąe proesy oksyyjne, zwłszz ktywność oksyz i oksygenz, związnyh z metolizmem kwsów nukleinowyh, iłek, lipiów i węglowonów. Przyspieszją trnsport metolitów przez łony plzmtyzne, korzystnie wpływją n strukturę hemizną fosfolipiów i fosfoprotein [Mok i Mok 21]. W rozwoju zrokowym pouzją przeksztłnie proplstyów w plstyy. Wpływją również pozytywnie n proes fotosyntezy poprzez ktywję wielu enzymów, zwłszz kroksylzy/ oksygenzy ryulozo-1,5-isfosfornu orz enzymy syntezy rwników fotosyntetyznyh. W komórkh po wpływem ytokinin znznie zwiększ się ilość skłników minerlnyh. Z kolei Tun i wsp. [21] w hoowli tknkowej rzokiewnik, pietruszki i tytoniu wykzli, że enzyloenin powouje wzrost zwrtośi tlenku zotu (NO), uwżnego z wtórny przekźnik sygnłu powstły w wyniku mięzy innymi zynników stresowyh. Cytokininy wpływją n ktywność niektóryh enzymów związnyh z metolizmem związków zotu: reuktzy zotnowej, fosfokinz iłkowyh, szzególnie kinzy histyyno-sprgininowej. W oręie komórek inijują krio- i ytokinezę w poziłh mitotyznyh, głównie przez stymulję iosyntezy iłek uzestniząyh w pozile komórkowym [Müller i Sheen 27]. Po wpływem ytokinin nstępuje ktywj wielu proesów fizjologiznyh tkih jk: stymulj kiełkowni nsion, skrnie spozynku pąków, osłienie ominji wierzhołkowej, inukownie pąków przyyszowyh i kwitowyh, stymulj wzrostu i rozwoju orz regenerji tknek, zwiększenie stosunku ojętośiowego pęów nziemnyh o systemu korzeniowego. Cytokininy uzestnizą w kontroli ekspresji genów n poziomie trnskrypji i trnslji. Drog trnsukji sygnłu w komórkh roślinnyh inijown jest z sprwą związków kompleksowyh, jkie powstją przez połązenie ytokinin ze speyfiznymi reeptormi komórkowymi [Müller i Sheen 27]. Spośró innyh regultorów wzrostu nturlnie występująyh w roślinh stosowne są również preprty 25

26 syntetyzne z grupy uksyn i gierelin, osttnio również kws sysynowy. Możn tkże znleźć informje otyząe wykorzystni kwsu skorinowego w elu ogrnizeni ilośi ABA wytwrznego przez rośliny w wrunkh stresu wonego [Hu i wsp. 25]. Jenym z nowszyh iopreprtów zliznyh o ntystresorów roślinnyh jest Biogen Superlon. Nie jest znny o koń mehnizm jego oziływni n rośliny. Uwż się, że w wrunkh niekorzystnego oziływni n rośliny zynników śroowisk preprt ten może rzo efektywnie regulowć trnsport elektronów w proesie fotosyntezy, utrzymć szyki przypływ ytoplzmy, o pozwl roślinom n szyszą syntezę związków orgniznyh niezęnyh o wzrostu i rozwoju. Preprt ten może wpływć również n gromzenie tzw. polioli, hroniąyh komórki i ih ukły enzymtyzne prze uszkozenimi orz umożliwić szyką rekję i przystosownie roślin o zmiennyh wrunków śroowisk. Może on tkże utrzymywć wysoką zolność roślin o poierni skłników minerlnyh, stilizowć śiny komórkowe prze wuowywniem ligniny, zpoiegją nmiernemu ih wylegniu, zwiększć ziłnie uksyn, ktywizowć tzw. rmki ktionowe, usprwniją trnsport sustnji przez łony. Antystresor Biogen Superlon zmniejsz wrżliwość roślin n stres spowoowny przez niekorzystne zynniki śroowisk, jkie mogą towrzyszyć roślinom w okresie wegetji. Preprt ten jest mieszniną nietoksyznyh i występująyh nturlnie w roślinh prostyh związków orgniznyh orz opowienio zestwionego kompozytu mikroiologiznego skłjąego się z nieptogennyh mikroorgnizmów. Jeszze innym przykłem preprtów wkrzjąyh n rynek jest KRIO-FLOR. Zwiększ on okresowo oporność roślin n mrozy. W jego skł whozą krioprotektnty pełniąe rolę swoistego wymieniz woy w komórkh roślinnyh. Oniżenie tempertury komórek i tknek roślinnyh wiąże się ze zmniejszeniem śreniej energii kinetyznej ząstezek tworząyh te ukły. Jeżeli w ukłzie jest wo, to w temperturze jej zmrzni ohozi o gwłtownej reorgnizji ząstezek, które zzynją tworzyć regulrną strukturę krystlizną. W ukłh zwierjąyh opowienio orne krioprotektnty przejśie woy o stnu stłego nie zhozi poprzez krystlizję. Dotek tyh sustnji i przeniknięie ih o komórek powouje, że pozs oniżni tempertury wszystkie molekuły komórki zostną unieruhomione w morfiznej szklnej strukturze, w której to mogą trwć przez ługi okres zsu ez nrżni się n niekorzystne zminy. Zeszklenie (nitryfikj) woy zpoieg formowniu estrukyjnie ziłjąego lou w komórkh, zpoieg nmiernej ehyrtji i kurzeniu komórek, tworzeniu się wewnątrzkomórkowego lou i jego rekrystlizji pozs szykiego topnieni. 26

27 3. Cel i zkres pry Poszzególne preprty, które pono niom w niniejszej pry, yły oiektem nliz relizownyh przez wielu utorów. Dotyhzs jenk nie prowzono jeszze ń, w któryh jenoześnie porównywno y rekję roślin n kilk preprtów stosownyh w wrunkh wpływu kilku różnyh zynników stresowyh. Ponto ni rekji roślin n przyrost plonu orz wyrne wskźniki fizjologizno-iohemizne, tkie jk zwrtość rwników fotosyntetyznyh, ktywność enzymu reuktzy zotnowej, zwrtość wyrnyh skłników pokrmowyh w roślinh ostrzją wielu informji o sposoie ziłni nyh preprtów, które mogą zostć wykorzystne w lszyh nih zmierzjąyh o zwiększeni tolernji roślin n iotyzne zynniki śroowisk. Celem pry yło znie wpływu iostymultor Ashi SL, 2-minoetnolu (2-AE) orz kwsów: sliylowego (SA), etylosliylowego (ASA) i 5-minolewulinowego (ALA) n wzrost i rozwój kukuryzy w wrunkh stresowyh. Rekje roślin n stosowne preprty określno w oświzenih lortoryjnyh orz w oświzenih wzonowyh. W wrunkh lortoryjnyh oenę ktywnośi iologiznej nyh preprtów przeprowzono n postwie nlizy wzrostu siewek kukuryzy w kulturh hyroponiznyh. Określono w tyh oświzenih również skutezność nyh preprtów w ogrnizeniu fitotoksyznośi heriyu ipiryylowego ikwtu. Bni otyząe rekji siewek kukuryzy n heriy po wześniejszym trktowniu ih nymi preprtmi przeprowzono, opierją się n nlizie wzrostu siewek, oznzeniu zwrtośi rwników fotosyntetyznyh w liśih, oenie integrlnośi łon plzmtyznyh przeprowzonej n postwie wyieku jonów z tknek liśi i peroksyji lipiów n postwie wytworzonego ilehyu mlonowego (MDA). W oświzenih prowzonyh w hli wegetyjnej oenino wpływ preprtów: iostymultor Ashi SL, SA, ASA, ALA, 2-AE n kukuryzę uprwiną w wrunkh stresu pokrmowego spowoownego ogrnizonym nwożeniem zotem, nieoorem woy, w wyniku utrzymywni wilgotnośi n poziomie 4% pojemnośi wonej gley orz w wrunkh zsoleni. Rekję kukuryzy n ne preprty określno n postwie przyrostu suhej msy zęśi nziemnyh, zwrtośi rwników fotosyntetyznyh i ktywnośi enzymu reuktzy zotnowej w liśih orz zwrtośi wyrnyh mkro- i mikroelementów w zęśih nziemnyh. 27

28 4. Mterił i metoyk 4.1. Doświzeni lortoryjne Postwową rośliną w nih lortoryjnyh ył kukuryz (Ze mys L. ssp. inentt) ominy Kosmo. Doświzeni w wrunkh lortoryjnyh oejmowły ni n rekją siewek kukuryzy n testowne sustnje, w któryh określno świeżą i suhą msę korzeni i zęśi nziemnyh orz ługość korzeni i wysokość roślin. Testowno nstępująe preprty: iostymultor Ashi SL, kws sliylowy (SA), kws etylosliylowy (ASA), kws 5-minolewulinowy (ALA) orz 2-minoetnol (2-AE). Oprysk roślin testownymi preprtmi prowzono w 5. niu o złożeni oświzeń. Preprty stosowno w nstępująyh stężenih: Ashi SL,1,,2,,4,,8%, SA, ASA orz ALA,25,,5, 1,, i 2, mmol m -3, ntomist 2-AE 5, 1, 2 i 4 mmol m -3. W wrunkh lortoryjnyh prowzono również ni n fitotoksyznośią heriyu ipiryylowego ikwtu, którego używno w stężenih:,1,,2,,4 i,8 µmol m -3. Ponto prowzono ni n fiototoksyznośią tego heriyu po wześniej przeprowzonym oprysku roślin roztworem nyh sustnji, w przypku próy zerowej woą estylowną. W tyh oświzenih heriy stosowno w wóh stężenih,1 i,2 µmol m -3, ntomist Ashi SL w stężeniu,1%, SA, ASA i ALA w stężeniu,25 mmol m -3, z kolei 2-AE w stężeniu 1 mmol m -3. Oprysk roślin roztwormi testownyh preprtów prowzono w 5. niu o złożeni oświzeń, ntomist oprysk heriyem w 7. niu. Po 2 tygonih o złożeni oświzeni likwiowno. Rekję roślin n stres wywołny przez heriy określno n postwie: oeny wzrostu siewek kukuryzy (ługość, śwież i suh ms zęśi nziemnyh), określeni zwrtośi rwników fotosyntetyznyh w liśih, oeny przepuszzlnośi łon plzmtyznyh zięki pomirom elektroprzewonitw wypływu elektrolitowego z liśi orz opierją się n nih stopni peroksyji lipiów. W wrunkh lortoryjnyh oświzeni prowzono metoą kultur hyroponiznyh. Zirniki pokiełkowywno n wilgotnej iule w kuweie przez 48 h w temperturze 26 o C. Skiełkowne zirniki kukuryzy, po 1 sztuk, przenoszono o słoi (o pojemnośi 1, m 3 ) z pożywką Hogln. Wzrost roślin prowzono w pokoju wegetyjnym w tem- 28

29 perturze 26 o C i przy 16 h oświetleniu (lmpy rtęiowe LRF 4W) o ntężeniu µm m -2. s -1. Do pożywki owno skonensowny roztwór mikroelementów weług Gorhm, w ilośi 1, m 3 n 1, m 3 pożywki. Żelzo owno o pożywki w posti Fe-EDTA w ilośi 1, m 3 n 1, m 3 pożywki (3,66 g Fe-EDTA w 1 m 3 woy estylownej). Wszystkie oświzeni zkłno w 4 powtórzenih i prowzono w serih niezleżnyh. Po 2 tygonih o złożeni oświzeni likwiowno Doświzeni wzonowe Dwuzynnikowe oświzeni zkłno w ztereh powtórzenih. W rmh zynnik pierwszego porównywno rośliny z oiektów rosnąyh w wrunkh stresu orz w wrunkh kontrolnyh. Czynnik rugi otyzył oeny wpływu nyh preprtów n rośliny. Doświzenie A Porównywno ziłnie nyh preprtów w uprwie kukuryzy przy wóh poziomh nwożeni zotem: 1,5 g N wzon -1 (oiekt kontrolny) orz,5 g N wzon -1 (wrunki stresowe). Doświzenie B Porównywno ziłnie nyh preprtów w uprwie kukuryzy n tle wóh poziomów uwilgotnieni gley: 6% mksymlnej pojemnośi wonej gley (wilgotność optymln) orz 4% mksymlnej pojemnośi wonej gley (nieoór woy). Oznzenie pełnej pojemnośi wonej przeprowzono weług Żurikiego (1974). Zróżniownie polewni woą wprowzono z hwilą pierwszego oprysku nymi preprtmi. Doświzenie C Porównywno ziłnie nyh sustnji w uprwie kukuryzy w wrunkh zsoleni NCl 5 mmol kg -1 orz w wrunkh nturlnyh. Do woy stosownej o polewni wzonów owno NCl przez 7 ni, rozpozynją o pierwszego oprysku nymi preprtmi, oprowzją stężenie NCl o poziomu 5 mmol kg -1. Doświzeni wzonowe zkłno w 4 powtórzenih w wzonh npełnionyh gleą w ilośi 5 kg. Mterił gleowy stnowił pisek glinisty śreniozirnisty porny z poziomu ornopróhniznego, o ph w 1 M KCl = 6,4 i śreniej zsonośi w przyswjlny fosfor, pots i mgnez. W oświzeniu A zróżniowno nwożenie zotem, ntomist w pozostłyh oświzenih stosowno nwożenie zotem w ilośi 1,5 g N wzon -1 (NH 4 NO 3 ). Azot w 1/3 wki wniesiono przesiewnie, pozostłą zęść w wóh wkh pogłównie po 4 i 6 tygonih o wysiewu nsion. Nwożenie minerlne pozostłymi skłnikmi zstosowno w ilośi: fosfor,5 g P wzon -1 (KH 2 PO 4 ), pots,8 g K wzon -1 (KCl), mgnez,3 g Mg wzon -1 (MgSO 4 7H 2 O) orz postwowe nwożenie mikroelementmi. Pots, fosfor i mgnez wniesiono o gley przesiewnie. W wzonie uprwino po 5 roślin kukuryzy. Oprysk nymi preprtmi wykonywno trzykrotnie (shemt): I po 3 tygonih o złożeni oświzeń, nstępne po 4 i 5 tygonih. 29

30 -1 Oprysk nymi preprtmi w ilo i 1 m 3 wzon -1 Applition of the exmine formultions t quntity of 1 m 3 pot tyzie week Z o enie o wizeni Strt of experiment Wrinty oświzeń: 1. Kontrol oprysk woą estylowną 2. Ashi SL,1% 3. SA,25 mmol m ASA,25 mmol m ALA,25 mmol m AE 1, mmol m -3 I II III Oznznie zwrto i hlorofili i ktywno i NR Determintion of hlorophyll ontent n NR tivity Likwij o wizeni Ening of experiment W 7. tygoniu, lizą o złożeni oświzeń, przeprowzno oznzeni zwrtośi rwników fotosyntetyznyh orz ktywnośi reuktzy zotnowej w liśih. Kukuryzę zierno prze kwitnieniem, po 8 tygonih o złożeni oświzeni. Określno plon (suh ms zęśi nziemnyh) orz zwrtość wyrnyh mkro- i mikroelementów w suhej msie zęśi nziemnyh roślin. Przestwione wyniki ń w telh orz n wykresh stnowią wrtośi śrenie z trzeh lt ń Chrkterystyk nyh sustnji Ashi SL iostymultor, którego sustnję ktywną stnowi miesznin soli soowyh: pr-nitrofenoln sou (PNP),3%, orto-nitrofenoln sou (ONP),2% i 5-nitrogujkoln sou (5NG),1%. Preprt ten jest orze rozpuszzlny w wozie. Nleży o IV klsy szkoliwośi i jest prktyznie nieszkoliwy l pszzół. OH OH OH NO 2 OH NO 2 NO 2 Wzory sustnji ktywnyh iostymultor Ashi SL 3

31 Kws sliylowy, kws o-hyroksyenzoesowy (C 6 H 4 (OH)COOH), iłe krysztłki o smku słokwo-kwśnym, truno rozpuszzlne w zimnej wozie, orze rozpuszzlne w wozie gorąej i w lkoholu etylowym. OH COOH Kws etylosliylowy (ASA) Kws 2-etyloksyenzoesowy (spiryn) występuje w posti iłego krystliznego związku, o wzorze C 6 H 4 (OCOCH 3 )COOH, jest łtwo rozpuszzlny w lkoholu. Ms molow 18,15 g mol -1. Poonie jk kws sliylowy nleży o związków fenolowyh powszehnie występująyh w świeie roślin nzyniowyh. OCOCH 3 COOH Kws 5-minolewulinowy (kws δ-minolewulininowy) jest minokwsem nieiłkowym występująym nturlnie w orgnizmh roślin, zwierząt i złowiek. O H 2 N OH O 2-minoetnol (2-AE) 2-minoetnol (H 2 NCH 2 CH 2 OH), nzywny etnolminą lu monoetnolminą, jest orgnizną hemizną mieszniną, któr jest zrówno pierwszorzęową miną, jk i pierwszorzęowym lkoholem. 2-minoetnol jest otrzymywny z tlenku etylenu i moniku Metoy nliz hemiznyh Oznznie zwrtośi rwników fotosyntetyznyh w liśih W liśih kukuryzy oznzno zwrtość hlorofilu i orz krotenoiów metoą spektrofotokolorymetryzną. Owżno nwżkę,3 g liśi. Ekstrkję rwników przeprowzno przy użyiu 8% etonu weług Lihtenthler [1987]. Pomir sornji przeprowzno przy użyiu spektrofotokolorymetru Speol przy ługośi fl: 47, 647 i 663 nm. 31

32 Ilość rwników olizno, korzystją z nstępująyh wzorów: hlorofil = 12,25 A 663 2,79 A 647 (µg m -3 ) hlorofil = 21,5 A 647 5,1 A 663 (µg m -3 ) hlorofil + = 7,15 A ,71 A 647 (µg m -3 ) krotenoiy = (1 A 47 1,82 Chl 85,2 Ch ) /198 (µg m -3 ) Zwrtość rwników przelizno n msę liśi i wyrżno w mg g -1 świeżej msy Pomir elektroprzewonitw Z liśi siewek kukuryzy (wześniej trktownyh nymi preprtmi w różnyh stężenih orz z oiektu kontrolnego) wyinno krążki o śreniy 1 mm, które po przepłukniu woą reestylowną umieszzno w krystliztorh po 15 sztuk i trktowno heriyem. Krystliztory z krążkmi umieszzno n 24 goz. w iemnośi, nstępnie przenoszono po fotostt. Po 48 goz. mierzono wypływ jonów z tknek. Wypływ jonów z tknek liśi oznzno n postwie pomiru elektroprzewonitw przy użyiu konuktometru OK -1. Przepuszzlność łon EC olizno weług wzoru: EC(%) = (E 1 /E 2 ) x 1 gzie: EC wypływ elektrolitowy (wypływ jonów), E 1 elektroprzewonitwo roztworu po 48 h, E 2 elektroprzewonitwo roztworu po zgotowniu tknek (2 min) Pomir stopni peroksyji lipiów Stopień peroksyji lipiów oznzono wg zmoyfikownej metoy opisnej przez Shh i wsp. [21], polegjąej n niu poziomu lehyu mlonowego (MDA) poprzez rwną rekję z kwsem 2-tioriturowym (TBA). Ekstrkję mteriłu o nliz przeprowzno poprzez roziernie,5 g liśi kukuryzy w moźzierzh ohłozonyh w loówe z otkiem 1 m 3,1% kwsu trihlorootowego (TCA). Homogent owirowywno przez 5 minut w temperturze 4 o C przy 15 x g. Do 2, m 3 ekstrktu owno 4 m 3,5% kwsu tioriturowego (TBA) w 2% TCA. Próy pogrzewno w temperturze 95 o C przez 3 min. Po ohłozeniu wirowno ponownie przez 1 min przy 1 x g i mierzono sornję superntntu przy ługośi fli 532 nm. Rezultt korygowno poprzez ojęie o wrtośi uzysknej wrtośi sornji uzysknej przez ną prókę przy 6 nm jko wyniku niespeyfiznyh prouktów rekji z TBA Oznznie ktywnośi reuktzy zotnowej Poięty n frgmenty 3 5 mm 1 g liśi kukuryzy umieszzno w kolkh sswkowyh zwierjąyh 2 m 3 uforu inkuyjnego orz,1 m 3 5% roztworu propnolu. Nstępnie kolkę zmkniętą korkiem infiltrowno przez 2 min z wykorzystniem pompki wonej, po zym próy inkuowno w termostie przez 3 minut. Po upływie tego zsu poierno o proówki 1 m 3,1% roztworu N-(1-nftylo)-etylenoiminy z 1% sulfnilmiem

33 w 1 mol m -3 HCL. Zwrtość proówek okłnie mieszno i pozostwino w temperturze pokojowej n 2 minut. Anlizy wykonno w 3 powtórzenih l kżego oiektu. Pomir sornji przeprowzno z pomoą spektrofotokolorymetru Spekol przy ługośi 54 nm [Jworski 1971] Oznznie zwrtośi skłników minerlnyh w roślinh W elu określeni w nyh roślinh zwrtośi skłników minerlnyh mterił roślinny wysuszono i zmielono. Nstępnie owżno 5 g mteriłu roślinnego o prownizek kwrowyh i powno proesowi minerlizji n suho w pieu muflowym w temperturze 45 o C. Uzyskny popiół po minerlizji roztwrzno w stężonym kwsie solnym, pozostłość rozpuszzno w 25m 3 roztworu 1 mol HCl m -3. W tk uzysknym roztworze po minerlizji wykonno oznzeni nyh pierwistków. Fosfor oznzno metoą kolorymetryzną z metwniyninem monowym, molieninem monowym i HNO 3, wywołują kompleks rwny. Pomiry ilośiowe tego pierwistk przeprowzno n kolorymetrze Pulfrih, przy ługośi fli 47 nm. Pots i wpń oznzno przy użyiu fotometrii płomieniowej, w płomieniu etylenowo-powietrznym: K przy ługośi fli 77 nm i przy użyiu filtru zerwonego, C przy ługośi fli 554 nm i filtrze nieieskim. Mgnez i mikroelementy (mieź, mngn, ynk i żelzo) oznzno metoą sorpji tomowej n prie Spetr AA 22 firmy Vrin. Przy oznzniu kżego z pierwistków przestrzegno wymgnyh wrunków otyząyh ługośi fli, szerokośi szzeliny i wysokośi płomieni Olizeni sttystyzne Uzyskne wyniki oprowno sttystyznie metoą nlizy wrinji w progrmie ANOVA l oświzeń jenozynnikowyh i wuzynnikowyh. Do weryfikji nyh n poziomie istotnośi =,5 wykorzystno test Dunn. 33

34 5. Wyniki ń 5.1. Doświzeni lortoryjne Rekj siewek kukuryzy n stosowne sustnje Bni relizowne w wrunkh lortoryjnyh miły n elu określenie wpływu testownyh sustnji n wzrost siewek kukuryzy w kulturh hyroponiznyh. Wpływ nyh preprtów n wzrost korzeni określno n postwie pomirów ługośi orz przyrostu ih suhej msy. Większość nyh preprtów njkorzystniej n wzrost korzeni siewek kukuryzy wpływł wówzs, gy stosowno je w njniższyh konentrjh. Z nyh przestwionyh n rysunku 1 wynik, że nieo większe różnie w rekji korzeni kukuryzy n stosowne sustnje wystąpiły w przyrośie suhej msy niżeli we wzrośie elongyjnym. Efekty otyząe stymulji wzrostu wyłużeniowego tyh orgnów po wpływem stosownyh preprtów yły również mniejsze niż w przypku przyrostu ih msy. Nieznzną stymulję wzrostu wyłużeniowego korzeni (o około 2 m) stwierzono w oniesieniu o SA, ASA i ALA (rys. 1). Njkorzystniejszy wpływ tyh preprtów n elongję korzeni otyzył stężeń,25 mmol m -3 (SA i ASA) orz,5 mmol m -3 (SA i ALA). W przypku pozostłyh wóh preprtów, iostymultor Ashi SL i 2-AE, nie stwierzono stymulji wzrostu elongyjnego korzeni po ih wpływem. Biostymultor Ashi SL stosowny jeynie w stężeniu,1% wpłynął n przyrost suhej msy korzeni kukuryzy w porównniu z oiektem kontrolnym. Suh ms korzeni kukuryzy istotnie zwiększył się w tym przypku o pon 25% (rys. 1). Ashi SL stosowny w njwyższym stężeniu ogrnizł zrówno wyłużnie, jk i przyrost suhej msy korzeni. Poonie n wzrost korzeni, jk w przypku iostymultor Ashi SL, wpłynął 2-AE. Njwiększ stymulj przyrostu msy wystąpił po zstosowniu go w stężeniu 1, mmol m -3. Z kolei stosowny w njwyższym stężeniu (4 mmol m -3 ) preprt ten ogrnizł zrówno wzrost elongyjny korzeni, jk i przyrost ih msy. Pozostłe ne sustnje stymulowły wzrost korzeni określony n postwie przyrostu suhej msy, kiey stosowno je w stężenih,25 i,5 mmol m -3. Njrziej pozytywny wpływ n przyrost suhej msy korzeni kukuryzy (około 3%) onotowno w przypku plikji n siewki kukuryzy ALA. 34

35 ) Ashi SL SA ASA ALA 2 AE ugo korzeni [m] length of roots ,1 [%] [mmol m 3 ] [mmol m 3 ] [mmol m 3 ] [mmol m 3 ] stężenie sustnji onentrtion of sustne ) suh ms korzeni [% kontroli] ry weight of roots [% of ontrol] ,1,2,4,8,2,4,8,25,5 1 2 Ashi SL SA,25,5 1 2,25,5 1 2,25,5 1 2 ASAA,25,5 1 2,25, ALA 2 AE [%] [mmol m 3 ] [mmol m 3 ] [mmol m 3 ] [mmol m 3 ] stężenie sustnji onentrtion of sustne Wrtośi oznzone tą smą literą nie różnią się istotnie (α =,5) Vlues followe y the sme letter re not signifintly ifferent (α =.5) Rys. 1. Długość () i suh ms korzeni () siewek kukuryzy po zstosowniu nyh preprtów Fig. 1. Length () n ry weight of roots () of mize seelings fter pplition of preprtions teste 35

36 Wykorzystne w nih preprty, z wyjątkiem 2-AE, stymulowły przyrost suhej msy zęśi nziemnyh siewek kukuryzy o około 1% w porównniu z oiektmi kontrolnymi. Ten pozytywny wpływ (rys. 2) ył wiozny jeynie w oniesieniu o njniższyh ze stosownyh stężeń (,1% w przypku iostymultor Ashi SL orz,25 mmol m -3 w przypku SA, ASA i ALA). Oprysk roślin nymi preprtmi w wyższyh stężenih,2 i,4% w przypku Ashi SL orz,5 i 1, mmol m -3 w oniesieniu o SA, ASA i ALA zwykle nie powoowł istotnego, uowonionego sttystyznie wpływu n przyrost suhej msy zęśi nziemnyh siewek. Ashi SL SA ASA ALA 2 AE suh ms p ów [% kontroli] ry weight of shoots [% of ontrol] ,1,2,4,8,25,5 1 2,25,5 1 2,25, [%] [mmol m 3 ] [mmol m 3 ] [mmol m 3 ] [mmol m 3 ] stężenie sustnji onentrtion of sustne Wrtośi oznzone tą smą literą nie różnią się istotnie (α =,5) Vlues followe y the sme letter re not signifintly ifferent (α =.5) Rys. 2. Wpływ nyh preprtów n przyrost suhej msy pęów kukuryzy Fig. 2. Effet of preprtions teste on inrese in ry weight of shoots of mize Preprty te stosowne w njwyższyh stężenih ogrnizły przyrost suhej msy zęśi nziemnyh siewek o lisko 3%. Oen ktywnośi testownyh sustnji n postwie przyrostu suhej msy zęśi nziemnyh siewek wykzł pozytywny wpływ ih plikji n rośliny w oniesieniu o njniższyh z zstosownyh stężeń,1% w przypku Ashi SL orz,25 mmol m -3 w oniesieniu o SA, ASA i ALA (rys. 3). Zwykle przyrost suhej msy siewek kukuryzy po zstosownej plikji nymi preprtmi ył większy o 1 o 15% w porównniu z oiektem kontrolnym. Nie onotowno istotnie większego przyrostu suhej msy siewek ponyh opryskom 2-AE w stosunku o oiektu kontrolnego. 36

37 Ashi SL SA ASA ALA 2 AE suh ms siewek [% kontroli] ry mtter of seelings [% of ontrol] ,1,2,4,8 [%],25,5 [mmol m 3 ] 1 2,25,5 1 2,25,5 [mmol m 3 ] [mmol m 3 ] [mmol m 3 ] st eniee sustnji onentrtionn of sustne Wrtośi oznzone tą smą literą nie różnią się istotnie (α =,5) Vlues followe y the sme letter re not signifintly ifferent (α =.5) Rys. 3. Wpływ testownyh preprtów n przyrost suhej msy siewek kukuryzy Fig. 3. Effet of preprtions teste on inrese in ry weight of mize seelings Wzrost siewek kukuryzy w wrunkh stosowni heriyu Długość pęów orz plon świeżej i suhej msy Fitotoksyzność heriyu określno n postwie rekji zęśi nziemnej siewek kukuryzy. Długość pęów kukuryzy systemtyznie uległ skróeniu wrz ze wzrostem stężeni heriyu (t. 1). Po wpływem ikwtu zstosownego w stężeniu,8 µmol m -3 korzenie kukuryzy yły krótsze o 4,2 m, o stnowi około 14,5% w stosunku o ih ługośi n oiekie zerowym. W njwiększym stopniu po wpływem tego heriyu ogrnizony zostł przyrost świeżej msy zęśi nziemnyh siewek. Dikwt w stężeniu,8 µmol m -3 ogrnizł przyrost świeżej msy orgnów nziemnyh o,36 g (ok. 21%) w porównniu z roślinmi zernymi z oiektu zerowego. Pooną fitotoksyzność tego heriyu onotowno, ją stopień zhmowni przyrostu suhej msy zęśi nziemnyh roślin. 37

38 Wpływ ikwtu n ługość pęów orz plon siewek kukuryzy Effet of iqut on the length of shoots n yiel of mize seelings Tel 1 Tle 1 Stężenie [μmol m -3 ] Conentrtion Długość pęów [m] Length shoots Śwież ms [g roślin -1 ] Fresh weight [g plnt -1 ] Suh ms [g roślin -1 ] Dry weight [g plnt -1 ] 28,9 1,444,165,1 27,2 1,298,147,2 25,7 1,231,143,4 25,5 1,156,136,8 24,7 1,138,133 Wrtośi oznzone tą smą literą nie różnią się istotnie (α =,5) Vlues followe y the sme letter re not signifintly ifferent (α =.5) Anliz rekji siewek kukuryzy n heriy po wześniejszym poniu ih opryskom testownymi sustnjmi wykzł, że ne preprty w stosownyh stężenih sme nieznznie stymulowły wzrost siewek kukuryzy. O ile ługość zęśi nziemnej roślin nie zmienił się w stosunku o oiektu kontrolnego, to śwież orz suh ms tyh zęśi osiągnęły wrtośi większe niżeli roślin nie trktownyh tymi sustnjmi (t. 2 5). Heriy w stosownyh stężenih powoowł zwykle istotne ogrnizenie wzrostu roślin w porównniu z roślinmi z oiektu kontrolnego, przy zym stosowny w większym stężeniu ogrnizł przyrost świeżej i suhej msy roślin o około 2%. Tel 2 Tle 2 Długość pęów orz plon siewek kukuryzy w wrunkh stosowni Ashi SL i ikwtu (H1 i H2) Length of shoots n yiel of mize seelings in onitions of Ashi SL n iqut (H1 n H2) Oiekt Tretment Długość pęów [m] Length shoots Śwież ms [g roślin -1 ] Fresh weight [g plnt -1 ] Suh ms [g roślin -1 ] Dry weight [g plnt -1 ] Kontrol Control 29,3 1,514,169 Ashi SL (,1%) 29,9 1,667,185 H1 (,1 μmol m -3 ) 25,9 1,259,134 e Ashi SL (,1%)+H1 (,1 μmol m -3 ) 26,6 1,393,149 H2 (,2 μmol m -3 ) 24,1 1,115 e,128 e Ashi SL (,1%)+H2 (,2 μmol m -3 ) 24,8 1,272,144 Wrtośi oznzone tą smą literą nie różnią się istotnie (α =,5) Vlues followe y the sme letter re not signifintly ifferent (α =.5) Ponie siewek kukuryzy ziłniu iostymultorem Ashi SL ogrnizło fitotoksyzność ikwtu po zstosowniu go jeynie w wyższym stężeniu (,2 μmol m -3 ). W tyh wrunkh onotowno zmniejszenie stopni zhmowni zrówno przyrostu świeżej (o 14,1%), jk i suhej msy zęśi nziemnyh roślin (o 12,5%) wzglęem roślin trktownyh tylko 38

39 heriyem (t. 2). Kws sliylowy w stężeniu,25 mmol m -3 ogrnizł fitotoksyzność ikwtu określoną zrówno n postwie świeżej, jk i suhej msy zęśi nziemnyh (t. 3). Nie stwierzono istotnego wpływu wześniejszego trktowni roślin SA n fitotoksyzność heriyu otyząą zhmowni wyłużni zęśi nziemnyh siewek. Tel 3 Tle 3 Długość pęów orz plon siewek kukuryzy w wrunkh stosowni kwsu sliylowego (SA) i ikwtu (H1 i H2) Length of shoots n yiel of mize seelings in onitions of sliyli i (SA) n iqut (H1 n H2) Oiekt Tretment Długość pęów [m] Length shoots Śwież ms [g roślin -1 ] Fresh weight [g plnt -1 ] Suh ms [g roślin -1 ] Dry weight [g plnt -1 ] Kontrol Control 26,7 1,359,155 SA (,25mmol m -3 ) 26,8 1,476,169 H1 (,1 μmol m -3 ) 24,9 1,29,133 SA+H1 26,3 1,342,149 H2 (,2 μmol m -3 ) 23,9 1,31 e,124 SA+H2 23,9 1,178,136 Wrtośi oznzone tą smą literą nie różnią się istotnie (α =,5) Vlues followe y the sme letter re not signifintly ifferent (α =.5) W przypku wześniejszego trktowni roślin ASA pozytywny efekt w zmniejszeniu fitotoksyznośi heriyu onotowno w oniesieniu o przyrostu suhej msy zęśi nziemnyh roślin. Efekt w ogrnizeniu fitotoksyznośi heriyu wystąpił w przypku zstosowni ikwtu w niższym stężeniu (t. 4). Poonie jk w przypku SA nie onotowno zmin we wzrośie elongyjnym zęśi nziemnej siewek kukuryzy ponyh plikji ASA i później trktownyh heriyem. Tel 4 Tle 4 Długość pęów orz plon siewek kukuryzy w wrunkh stosowni kwsu etylosliylowego (ASA) i ikwtu (H1 i H2) Length of shoots n yiel of mize seelings in onitions of etylsliyli i (ASA) n iqut (H1 n H2) Oiekt Tretment Długość pęów [m] Length shoots Śwież ms [g roślin -1 ] Fresh weight [g plnt -1 ] Suh ms [g roślin -1 ] Dry weight [g plnt -1 ] Kontrol Control 26,3 1,41,143 ASA (,25 mmol m -3 ) 27,1 1,516,156 H1 (,1 μmol m -3 ) 26,2 1,229,131 ASA+H1 26,6 1,259,145 H2 (,2 μmol m -3 ) 25,1 1,14,119 ASA+H2 24,8 1,141,127 Wrtośi oznzone tą smą literą nie różnią się istotnie (α =,5) Vlues followe y the sme letter re not signifintly ifferent (α =.5) 39

40 4 Tel 5 Tle 5 Długość pęów orz plon siewek kukuryzy w wrunkh stosowni kwsu minolewulinowego (ALA) i ikwtu (H1 i H2) Length of shoots n yiel of mize seelings in onitions of minolevulini i (ALA) n iqut (H1 n H2) Oiekt Tretment Długość pęów [m] Length shoots Śwież ms [g roślin -1 ] Fresh weight [g plnt -1 ] Suh ms [g roślin -1 ] Dry weight [g plnt -1 ] Kontrol Control 26,9 1,357,146 ALA (,25 mmol m -3 ) 27,2 1,475,163 H1 (,1μmol m -3 ) 26,2 1,32,136 ALA+H1 26,4 1,472,152 H2 (,2 μmol m -3 ) 24,5 1,26,129 ALA+H2 24,7 1,349,143 Wrtośi oznzone tą smą literą nie różnią się istotnie (α =,5) Vlues followe y the sme letter re not signifintly ifferent (α =.5) Kws 5-minolewulinowy (ALA) ogrnizł fitotoksyzność heriyu określoną n postwie przyrostu świeżej i suhej msy zęśi nziemnyh roślin (t. 5). Stopień ogrnizeni toksyznośi heriyu przy plikji n rośliny ALA ył istotnie większy po zstosowniu heriyu w wyższym stężeniu (,2 µmol m -3 ) i wynosił 11,9% l świeżej msy i 1,8% l suhej msy. Nie onotowno ntomist zmin we wzrośie elongyjnym pęów. 2-AE stosowny w stężeniu 1, mmol m -3 stymulowł zrówno przyrost świeżej, jk i suhej msy zęśi nziemnyh roślin o około 1%. Nie onotowno uowonionyh sttystyznie zmin w fitotoksyznośi heriyu po wpływem trktowni roślin 2-AE (t. 6). Ponie roślin ziłniu heriyu po wześniejszym oprysku 2-AE nie wywołło ogrnizeni fitotoksyznego wpływu ikwtu n rośliny. Tel 6 Tle 6 Długość pęów orz plon siewek kukuryzy w wrunkh stosowni 2-minoetnolu (2-AE) i ikwtu (H1 i H2) Length of shoots n yiel of mize seelings in onitions of 2-minoetnol (2-AE) n iqut (H1 n H2) Oiekt Tretment Długość pęów [m] Length shoots Śwież ms [g roślin -1 ] Fresh weight [g plnt -1 ] Suh ms [g roślin -1 ] Dry weight [g plnt -1 ] Kontrol Control 26,6 1,414,149 2-AE (1 mmol m -3 ) 26,9 1,54,166 H1 (,1μmol m -3 ) 26,3 1,35,143 2-AE+H1 26,6 1,353,142 H2 (,2μmol m -3 ) 24,4 1,198,127 2-AE+H2 24,6 1,228,133 Wrtośi oznzone tą smą literą nie różnią się istotnie (α =,5) Vlues followe y the sme letter re not signifintly ifferent (α =.5)

41 Zwrtość rwników fotosyntetyznyh w liśih Zwrtość poszzególnyh rwników fotosyntetyznyh (krotenoiy, hlorofil, hlorofil orz sum hlorofili +) systemtyznie zmniejszł się wrz ze wzrostem stężeni stosownego heriyu (rys. 4). Już po wpływem heriyu w njniższym stężeniu (,1 µmol m -3 ) istotnie zmniejszł się zwrtość hlorofilu orz sumy hlorofili, tkże krotenoiów w liśih. Po wpływem ikwtu zstosownym w njwyższym stężeniu ilość hlorofilu ył mniejsz o,27, hlorofilu o,18 mg g -1 ś.m. Sumryzn zwrtość hlorofili ył mniejsz o około,45 mg g -1 ś.m. w stosunku o roślin, któryh nie trktowno heriyem. Istotnie zmniejszł się również zwrtość krotenoiów po wpływem tego heriyu o,13 mg g -1 ś.m. (tj. o 3%) po zstosowniu go w njwyższym stężeniu. krotenoiy y - rotenoiss hlorofil - hlorophyll hlorofil - hlorphy hlorophyll hlorofil + - hlorophyll ophyll + [mg g -1.m.] [mg g -1 FW] 1,2 1,8,6,4,2,1,2,4,8 st enie ikwtu [µ µmol m -3 ] iqut onentrtion Wrtośi oznzone tą smą literą nie różnią się istotnie (α =,5) Vlues followe y the sme letter re not signifintly ifferent (α =.5) Rys. 4. Wpływ ikwtu n zwrtość rwników fotosyntetyznyh w liśih kukuryzy Fig. 4. Effet of iqut on the photosyntheti pigments ontent in leves of mize Ponie roślin opryskowi iostymultorem Ashi SL wywołło istotny wzrost zwrtośi hlorofilu i łkowitej zwrtośi hlorofili w liśih. Cłkowit zwrtość hlorofili w liśih kukuryzy po wpływem tego iostymultor wzrosł o około 2% w stosunku o jej zwrtośi w roślinh oiektu kontrolnego (rys. 5). Zstosownie heriyu n siewki kukuryzy pone wześniej plikji iostymultor Ashi SL spowoowło ogrnizenie spku zwrtośi sumy hlorofilu i w liśih w stosunku o roślin oprysknyh heriyem, le wześniej nie ponyh ziłniu iostymultor. W przypku heriyu stosownego w wyższym stężeniu t zleżność otyzył zrówno hlorofilu, jk i. Nie stwierzono istotnyh zmin w zwrtośi krotenoiów w liśih siewek kukuryzy trktownej heriyem w stosunku o roślin wześniej ponyh plikji tym iostymultorem. 41

42 Ponie roğlin opry yskowi io ostymultorrem Ashi SL wywoáááo istotny y wzrost oği hloroffilu i ák kowitej zw wrtoği h hlorofili w liğih. Cákowit zwrtoğü zwrto o iostymulltor wzrossá o okoáo o 2% w hlorofiili w liğih kukuryzzy po wpááywem tego ku o jej zw wrtoği w roğlinh r o iektu kontrrolnego (ryss. 5). stosunk y rotenois s krotenoiy hloro ofil - hlorphy yll hlorofil hlorophyll hlorofil - hlorophyll hlorophyll ofil + - hloro ophyll + hloro hlorofil hlorophyll + [mg g1 Ğ.m.] [mg g-1 FW] 1,4 1,2 1,8,6 nyh oğwi W kolejn zenih oenino wpáyw herriyu ik kwt n zwrtoğü,4 ntetyznyh liğih rwnik ków fotosyn hw h siewek ku ukuryzy po o wzeğniej szym zsto osowniu egzogen nnego,2kwsu sliylo owego (ryss. 6). SA w zstoso ownym stċċīeniu stym mulowá ólnie hloro zwrto oğü szzegó ofilu, tkīe sumy y hlorofilii ( + ) w liğih h siewek Ashi H1 Ashi + H1 A H2 A Ashi + H2 kukury zy. ZwrrtoĞü hloro ofilu wzrrosá o lissko 25%, ntomist n ákowit zwrtoğü hlorofiili o okoáo 17%. 1 Opryssk roğlin SA A prze uīy yiem heriyu spowo oowá, Īe heriy h o ments iekty tretm zrówno o w stċīe niīszy ym, jk się i wyīszym noğü. Po Wrtośi oznzone tą eniu smą literą nie różnią istotnie (α =wykzyw,5) á mniejsząą toksyzn Vlues followe yheri thetąąiyu sme letter reróīnią notstċīe signifintly (α = m.5) zstosow wniu w niī i po w oprysku rroğlin SA zwrtoğü WrtoĞi oznzone smą literą nīszym ie siċ eniu istotnie (Į =ifferent,zeğniejszym,5) fo ollowe y the e sme letter fotosyntetyznyh re not signifintly ifferen nt (Į =.5) Rys.Vlues 5. Zwrtość rwników w liśih kukuryzy w roğ wrunkh hlorofi ili w liği h siewek yá wyīszz w porów wnniu zsiewek ih zwrto oğią w linh z stosowni ikwtu (H1,1 µmol m-3 i H2,2 µmol m-3) orz Ashi SL (,1%) ukuryzy www ZwrtoĞü Zkontrolneg rwników fototowno tosyntetyzn nyh w liği h siewek ku wrunkh oiektu go. Nie ono st tystyznie istotnyh z leīnoği stosunku o zmin Fig.Rys Content of photosyntheti pigments in leves of mize seelings in onitions of iqut (H Ashi SL (,1 stosown ni ikwtu-3((h1,1 µm mol m 2-3 ),2 µmol m 1%) i H2 )(,1%) orz A,1 µmol m n H2,2 µmol m n Ashi SL w zwrrtoği krottenoiów w liğih sieewek kukury yzy. gs in onitions of iqut (H1 Fig. 5. Content C of ph hotosyntheti pigments in n leves of mize m seeling,1 µmol m-3 n H2 Ashi SL (,1%) ol m-3) n A H,2 µmo krotenoiy y - rotenois s hloroffil - hlorphy yll hlorofil - hlorophyll fil + - hloro Zstosownie heriyu n siewkihlorof ku ukuryzy pone pophyll + w wzeğniej plikji 1,4 iostym multor Ashi SL spow woowáo ogrnizenie o e spku zwrtoği su umy hloroffilu i [mg g-1 Ğ.m.] [mg g-1 FW] w liğih1,2w stossunku o ro oğlin opryssknyh heriyem, le wzeğn niej nie ponyh 1 ziániiu iostymu ultor. W przypku u heriyu u stosown nego w wy yīszym stċīīeniu t zleīnoğü,8 otyzy yá o hlorofilu u, jk i. Nie stw wierzono iistotnyh zmin z w zrówno zwrto oği,6kroten noiów w liiğih siew wek kukury yzy trktow wnej heriiyem w stosunku s h plikji tym,4 o roğlin n wzeğniej t iostym multorem. j ponyh,2 SA H1 SA + H1 S H2 SA + H2 41 oie ekty tretmen nts Wrtośi oznzone tą smą literą nie różnią się istotnie (α =,5) followe y the sme letter re not signifintly ifferent (α =.5) Vlues WrtoĞi oznzone tąą smą literą nie róīnią siċ istotnie (Į =,,5) Rys.Vlues 6. Zwrtość rwników fotosyntetyznyh w liśih siewek kukuryzy w wrunkh ollowe y thee sme letter re not signifintly ifferen nt (Į =.5) fo stosowni ikwtu (H1,1 µmol m-3 i H2,2 µmol m-3) orz kwsu sliylowego (SA -3,25 mmol m ) Rys. 6. Z ZwrtoĞü rwników fo otosyntetyzn nyh w liğih siewek ku ukuryzy w wrunkh -3 Fig.stosown 6. Content of photosyntheti pigments in of mize insliyl onitions iqut (H1 ni ikwtu ((H1,1 µm mol m 2 leves,2 µmol m-3) seelings kwsu lowegoof(sa i H2 orz k, ,1mµmol m n H2,2 µmol m-3) n sliyli i (SA,25 mmol m-3) mmol m ) Fig. 6. C m ngs in onittions of iqu Content of photosynthetii pigments iin leves of mize seelin ut (H1 42,1 µmol m-3 n H2 ol m-3) n ssliyli i (SA,25 mmol m-3) H,2 µmo ZwrtoĞüü hlorofili w liğih k kukuryzy po p wpáyweem kwsu etylosliy ylowego niu z ih zzwrtoğią w roğlinh kontroln nyh, ntom mist nie istotnie wzrosá w porównn

43 W kolejnyh oświzenih oenino wpływ heriyu ikwt n zwrtość rwników fotosyntetyznyh w liśih siewek kukuryzy po wześniejszym zstosowniu egzogennego kwsu sliylowego (rys. 6). SA w zstosownym stężeniu stymulowł zwrtość szzególnie hlorofilu, tkże sumy hlorofili ( + ) w liśih siewek kukuryzy. Zwrtość hlorofilu wzrosł o lisko 25%, ntomist łkowit zwrtość hlorofili o około 17%. Oprysk roślin SA prze użyiem heriyu spowoowł, że heriy zrówno w stężeniu niższym, jk i wyższym wykzywł mniejszą toksyzność. Po zstosowniu heriyu w niższym stężeniu i po wześniejszym oprysku roślin SA zwrtość hlorofili w liśih siewek ył wyższ w porównniu z ih zwrtośią w roślinh z oiektu kontrolnego. Nie onotowno sttystyznie istotnyh zleżnośi w stosunku o zmin w zwrtośi krotenoiów w liśih siewek kukuryzy. Zwrtość hlorofili w liśih kukuryzy po wpływem kwsu etylosliylowego istotnie wzrosł w porównniu z ih zwrtośią w roślinh kontrolnyh, ntomist nie stwierzono zmin w poziomie zwrtośi krotenoiów (rys. 7). Poonie jk w przypku SA po wpływem ASA również oserwowno ogrnizenie oniżeni zwrtośi hlorofili w liśih kukuryzy trktownej ikwtem. Zwrtość hlorofili w liśih roślin trktownyh heriyem orz ponyh plikji ASA ył wyższ o około 25% niż w przypku heriyu stosownego w niższej we orz o około 35% w oniesieniu o heriyu stosownego w wyższym stężeniu. krotenoiy y - rotenois s hlorofil - hlorophyll hlorofil - hlorphy hlorophyll hlorofil + - hlorophyll ophyll + [mg g -1.m.] [mg g -1 FW] 1,4 1,2 1,8,6,4,2 ASA H1 ASA + H1 H2 ASA + H2 oiekty tretments Wrtośi oznzone tą smą literą nie różnią się istotnie (α =,5) Vlues followe y the sme letter re not signifintly ifferent (α =.5) Rys. 7. Zwrtość rwników fotosyntetyznyh w liśih siewek kukuryzy w wrunkh stosowni ikwtu (H1,1 µmol m -3 i H2,2 µmol m -3 ) orz kwsu etylosliylowego (ASA,25 mmol m -3 ) Fig. 7. Content of photosyntheti pigments in leves of mize seelings in onitions of iqut (H1,1 µmol m -3 n H2,2 µmol m -3 ) n etylsliyli i (ASA,25 mmol m -3 ) 43