EFFECT OF PROTECTIVE FUNCTION OF VERMICULTURE PRODUCTS ON MORPHOLOGICAL AND PHYSIOLOGICAL CHARACTERISTICS OF GROWTH AND DEVELOPMENT OF PLANTS IN THE CONDITION OF ABIOTIC FACTORS

O.M. Vasilyuk

Abstract


The effect of MgSO4 on morphometric specifics of the Salix alba L., which characterized by high rates of growth and development is investigated. Mg2+ was added in the form of MgSO4*3H2O at a concentration of 2.5 g/l considering of salt water content in the research solutions with S. alba L. and  combined with plant growth regulator (GR) of natural origin Humisol. These studies have shown toxicity ofMgSO4 at a concentration of 2.5 g/l during all the period of growth and development. So, MgSO4 had toxic effect on plant growth and development within whole period of observation. We registered negative correlation (R = - 0.99) between toxic properties of salt and the age of the studied plants (for example, the growth rate of shoots and leaf blades by S. alba L.) and positive correlation (R = 0.99) while studied the root growth rate, which was caused by the direct contact of rhizosphere and negative stressors.

The GR Humisol accelerated the rate of physiological processes of growth and development of shoots and roots in 2-3 times, but the growth of leaf blade was not activated regards the control. The combined effect of magnesium salts and GR levelled toxic concentrations of magnesium sulphate were accelerated plant growth or stimulated growth up to control values, promoted adaptation mechanisms of plants and provided a protective role against excessive salinity. We suggested using the Humisol as a natural product, vermiculture, adaptogene, protector, and fertilizer agent of natural origin, which provides for biota to consume the environmental services without damage to the environment under conditions of excessive pressure of salt stress on plant organism.


Keywords


vermiculture products; plant growth regulators; water salinity; adaptogens; protectors

Full Text:

PDF

References


Arcoverde, G.B., Rodrigues, B.M., Pompelli, M.F., Santos, M.G., 2011. Water relations and some aspects of leaf metabolism of Jatropha curcas young plants under two water deficit levels and recovery. Braz. J. Plant Physiol. 23(2), 123–130.

Bierkens J.G.E.A. 2000. Applications and pitfalls of stress-proteins in biomonitoring Elsevier. Toxicol. 153: 61–72.

Clemans S. 2001. Molecular mechanisms of plant metal tolerance and homeostasis. Planta. 212(4), 475–486.

Dee S.M., Ahn, C., 2014. Plant tissue nutrients as a descriptor of plant productivity of created mitigation wetlands. Ecological Indicators. 45, 68–74.

Domı´nguez J., Velando, Alb., Ferreiro, Alf. (2005). Are Eisenia fetida (Savigny, 1826) and Eisenia andrei (Bouche, 1972) (Oligochaeta, Lumbricidae) different biological species? Pedobiologia 49, 81–87.

Dzyubak, O.I., Vasilyuk, O.M. (2009). The influence of chloride salinity on morphometric and biochemical parameters in the dynamics of plant growth and development // Proceed. I international scientific conference of students and young scientists ‘Fundamental and applied research in biology’. Donetsk, Veber. - P. 231-232

Malaspinaa P., Giordania, P., Modenesia, P., Abelmoschib, M.L., Magib, E., Soggiab, F., 2014. Bioaccumulation capacity of two chemical varieties of the lichen Pseudevernia furfuracea. Ecological Indicators. 45, 605–610.

Najl K. M., Devaraj V.R., 2011. Antioxidant and other biochemical defense responses of Macrotyloma uniflorum (Lam.) Verdc. (Horse gram) induced by high temperature and salt stress. Braz. J. Plant Physiol. 23(3), 187–195.

Pakhomov O.E., Vasilyuk O.M. (2011). Activity of Trans-Amimation enzymes as the indicator of biological revegetation of soils Mammalia in transformed ecosystems / The Abstracts NATO Advanced Research Workshop (ARW): "Environmental and food security in South-East Europe and Ukraine", NATO Science Series book. – Dnipropetrovs’k, – P. 74-75.

Rashad R.T., Hussien R.A. A comparison study on the effect of some growth regulators on the nutrients content of maize plant under salinity conditions. Annals of Agricultural Sciences. - 2014. - 59(1), 89–94.

Vasilyuk O.M. (2013a). Effect of lead on Alanine Aminotransferase activity in Glechoma hederacea L. leaves subject to digging function of Mammalia // «Vědecky Prumysl Evropskeho kontinentu ­2013» Materiály IX mezinárodní vědecko - praktická conference. Díl 28: Biologické vědy. Chemie a chemická technologie. - Praha: «Education and Science» - P. 11–17.

Vasilyuk O.M. (2013b). Effect of Nickel on Aspartate Aminotransferase activity in Glechoma hederacea L. leaves subject to excretory function of Mammalia. // Zprávy vědecké ideje– 2013» Materiály IX mezinárodní vědecko - praktická konference, Díl 19: Biologické vědy. Chemie a chemická technologie. Praha: Education and Science. – P. 15–23.

Vasilyuk O.M. (2013c). Effect of Nickel on Alanine Aminotransferase activity in Glechoma hederacea L. leaves subject to excretory function of Mammalia «Perspektywiczne opracowania sa Nauka I technikami ­ 2013» Materiały IX Międzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji.– Przemysl: Nauka I studia. – Vol. 29. Nauk biologicznych. – P. 28–36.

Vasilyuk O.M., Dzyubak О.І., (2009). Physiological and biochemical parameters of plants as markers of a condition of environment. Fundamental'ni ta Prykladni Doslidzhennja v Biologii: Materialy I Mizhnarodnoi' Naukovoi' Konferencii'.Veber, Donets'k, 2, 348–349.

Vasilyuk O.M., Kulik A.F (2008). The Trans ­Amimation enzyme activity under the exogenical pollution. Вісн. Запорізького національного університету. Біологічні науки, Запоріжжя, 2008. - №1. – С. 238-­243.

Vasilyuk O.М, Kulik A.F. (2011). The Trans-Amimation enzyme activity in the leaves of Sambucus Nigra L. under high mineralisation of small rivers of Steppe Dnieper Region. / The Abstracts NATO Advanced Research Workshop (ARW): "Environmental and food security in South-East Europe and Ukraine", NATO Science Series book. – Dnipropetrovs’k. – P. 85-86.

Vasilyuk O.M., Pakhomov A.E. (2014a). Еffect of lead ions on Alanine Aminotransferase activity in Glechoma hederacea leaves subject // Scientific Enquiry in the Contemporary World: Theoretical Basics and Innovative Approach. Ser. Natural sciences. Edition 2 - d. Research articles. B&M Publishing San Francisco, California, USA, B&M Publishing Research and Publishing Center “Colloquium”. - Vol. 1. – P. 19–26.

Булыгин С.Ю., Демишев Л.Ф., Доронин В.А., Заришняк А.С., Пащенко Я.В., Туровский Ю.Е., Фатеев А.И., Яовенко М.М, Кордин А.И. (2007). Микроэлемнты в сельском хозяйстве. Днепропетровск, «Січ».- 100 с.

Василюк Е.М. (1997). Исследование влияния гербицидов на активность каталазы некоторых самоопыленных линий кукурузы в условиях вегетационного эксперимента // Вісн. Дніпропетр. унів. Біол. Екол. - 3. - С.179-187.

Василюк О.М. (2010). Вплив засолення на біохімічні показники в листках SalixalbaL. На фоні дії регуляторів росту рослин гумінової природи // Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції «Біорізноманіття: теорія, практика та методичні аспекти вивчення у загальноосвітній та вищій школі, Полтава. - С. 54-56.

Василюк О.М. (2011). Активність ферментів антиоксидантного захисту в листках Sambucus nigra L. в умовах підвищеної мінералізації // Матеріали ХІІІ з׳їзду Українського ботанічного товариства, Львів. – С. 415.

Василюк О.М. (2015). Морфо-фізіологічні особливості росту та розвитку рослин в умовах підвищеної мінералізації // Біологічний Вісник Мелітопольського державного педагогічного університету ім. Б.Хмельницького - 5 (3). – С. 18–31.

Василюк О.М., Вінниченко О.М. (2006). Вплив біологічно активних речовин на активність каталази кукурудзи різних генотипів на фоні дії аценіту // Вісн. Дніпропетр. унів. -14(1). – С. 26–30.

Василюк О.М., Гриценко П.В. (2008). Вплив регуляторів росту на активність ферментів переамінування в листі та коренях SalixalbaL. // Вісн. Дніпропетр. унів. Сер. Біол. Екол. - 16(1). - С. 34-40.

Василюк О.М., Кулік А.Ф. (2008). Вплив регуляторів росту на активність транспептидаз в листках Salix albaL. залежно від умов росту // Матеріали Всеукраїнської наукової конференції з міжнародною участю «Актуальні проблеми сучасної біохімії та клітинної біології». – Дніпропетровськ. – С. 90.

Василюк О.М., Кулік А.Ф. (2009). Активність інвертази та уреази вґрунтах рекультивованих територій Західного Донбасу // Вісн. Дніпропетр. Унів. Сер. Біол. Екол. 17(3). - С. 3-7.

Василюк О.М., Кулік А.Ф. (2009). Фізіолого-біохімічні показники стану деревних рослин в умовах промислових зон Степового Придніпров’я // Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції «Екологічні питання співіснування: людина–рослина», Дніпропетровськ, Всеукраїнська Екологічна Ліга. - С.127-132.

Василюк О.М., Кулік А.Ф. (2010). Вплив сульфат-іонів на кількісний склад хлорофілів в листках Salix albaL. на фоні дії РРР природного та синтетичного походження // Матеріали Міжнародної науково-практична конференції "RADOSTIM 2009 гумінові речовини і фітогормони у сільському господарстві». – Дніпропетровськ. – С. 119–121.

Василюк О.М, Пахомов, О.Є. (2014). Вплив екскреторної функції ссавців на активність аспартатамінотрансферази в листках Glechomahederacea. в умовах забруднення Cd // Вісн. Дніпропетр. унів. Сер. Біол. Екол. -22(2). – С. 105-109.

Василюк, О.М., Пахомов, О.Є. (2015). Вплив екскрецій Capreoluscapreolus і Susscrofa на активність аланінамінотрансферази в листках Glechomahederacea в умовах забруднення кадмієм // Вісн. Дніпропетр. унів. Сер. Біол. Екол. -23(2). - С. 216-¬220.

Вінниченко О.М., Василюк О.М. (2006). Вплив біологічно активних речовин на активність каталази різних генотипів кукурудзи на фоні дії гербіцидів // Вісн. Дніпропетр. унів. - 14(2). – С 38–43.

Венецкий С.И. (1985). Рассказы о металлах. - М.: «Металлургия». – 239 с.

Дзюбак О. І., Василюк О.М. (2009). Вплив хлоридного засолення на морфометричні та біохімічні показники рослин у динаміці росту та розвитку // Матеріали І міжнародної наукової конференції студентів, аспірантів та молодих учених «Фундаментальні та прикладні дослідження в біології», том ІІ, Донецьк, «Вебер». – С. 231–232.

Доспехов B. A. (1985). Методика полевого опыта. – М: Агропромиздат. – 351 с.

Калинин Л.Ф. (1984). Биологически активные вещества в растениеводстве. - Наук. Думка. -320 с.

Косаковская И.В. (2008). Стрессовые белки растений. – Киев. - 151 с.

Kрасильников Н.А. (1958). Микроорганизмы почвы и высшие растения. - М.: Изд-во академии наук СССР, - 135 с.

Кулік А.Ф., Василюк О.М. (2009). Активність каталази у ґрунтах лісових біогеоценозів Присамар’я // Вісн. Дніпропетр. унів. Сер. Біол. Екол. - 17(20), №7. - С.63-68.

Кулік А.Ф., Василюк О.М. (2010). Вплив сульфат-іонів на накопичення фотосинтетичних пігментів в листках Salix alba L. на фоні дії регулятору росту рослин гумінової природи // Збірник матеріалів П’ятої Міжнародної науково-практичної конференції Radostim 2009 "Гумінові речовини і фітогормони у сільському господарстві», Дніпропетровськ. - С. 117 – 118.

Лебедев С.И. (1978). Физиология растений, «Вища школа», Киев. -241 с.

Пахомов О.Є., Василюк О.М. (2012). Вплив антропогенних факторів на активність трансфераз на фоні середовищетвірної функції ссавців / Вісн. Дніпропетр. унів. Біол. Екол. – 20(2). – С. 64–70.

Пахомов О.Є., Василюк О.М. (2012). Активність ферментів переамінування як індикатор середовищетвірної функції Mammalia в трансформованих екосистемах. / Науковий вісник Чернівецького університету. Біологія (Біологічні системи). – 4(4). – С. 456–461.

Пахомов О.Є., Василюк О.М., Замєсова, Т.В. (2013). Вплив іонів Ni на активність аспартатамінотрансферази в листках Glechomahederacea в умовах рийної діяльності ссавців // Вісн. Дніпропетр. унів. Сер. Біол. Екол. – 21(2). – С. 64-69.

REFERENCES

Arcoverde, G.B., Rodrigues, B.M., Pompelli, M.F., Santos, M.G., 2011. Water relations and some aspects of leaf metabolism of Jatropha curcas young plants under two water deficit levels and recovery. Braz. J. Plant Physiol. 23(2), 123–130.

Bierkens J.G.E.A. 2000. Applications and pitfalls of stress-proteins in biomonitoring Elsevier. Toxicol. 153, 61–72.

Bulakhov, V.L., Pakhomov, О.Е. (2006). Biological diversity of Ukraine. Dnipropetrovs'k region. Mammals (Mammalia). Dnepropetrovs'k, Dnepropetrovsk University. (in Ukrainian).

Bulygin, S.Y, Demishev, L.F, Doronin, V.A., Zarishnyak, A.S., Pascencom Ya.V., Turovsky, Ya.E., Fateev, A.I, Yakovenko, M.M, Kordin, A.I. (2007). Microelements in agriculture. Dnipropetrovsk, Sich. (in Russian).

Clemans S. 2001. Molecular mechanisms of plant metal tolerance and homeostasis. Planta. 212(4), 475–486.

Dee S.M., Ahn, C., 2014. Plant tissue nutrients as a descriptor of plant productivity of created mitigation wetlands. Ecological Indicators. 45, 68–74.

Domı´nguez J., Velando, Alb., Ferreiro, Alf. (2005). Are Eisenia fetida (Savigny, 1826) and Eisenia andrei (Bouche, 1972) (Oligochaeta, Lumbricidae) different biological species? Pedobiologia 49, 81–87.

Dospekhov, B. A. (1985). Methods of experience of the field. Moscow, AgropromPress. (in Russian).

Dzyubak, O.I., Vasilyuk, O.M. (2009). The influence of chloride salinity on morphometric and biochemical parameters in the dynamics of plant growth and developmentю Proceed. Intern. Conf. ‘Fundamental and applied research in biology’. Donetsk, Veber. (in Russian).

Kalinin, L.F. (1984). Biological active substances in crop production. Kiev, Naukova dumka. (in Russian).

Kosakovskyi I.V. (2008). Stressful plant proteins. Kyiv. (in Russian).

Krasilnikov, N., A. (1958). Soil microorganisms and higher plants. Moscow: Publishing House of the USSR Academy of Sciences. (in Russian).

Kulik, A.F., Vasіlyuk, О.М. (2009).The activity of Catalase enzyme in soil of the forest biogeocenosis in the Samara River Region. Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, Ecology. 17 (7), 63-68. (in Ukrainian).

Kulik, A.F., Vasіlyuk, О.М. (2010). Effect of plant growth regulators of humic nature on photosynthetic pigments accumulation in leaves of Salix alba L. in condition of sulfate ions water salinity. Proceed. Intern. Conf. ‘Radostim 2009. Нumic substances and phytohormones in agriculture’. Dnipropetrovs'k. (in Ukrainian).

Lebedev, S.I. (1978). Physiologyofplants. Kyiv. High School. (in Russian).

Malaspinaa P., Giordania, P., Modenesia, P., Abelmoschib, M.L., Magib, E., Soggiab, F., 2014. Bioaccumulation capacity of two chemical varieties of the lichen Pseudevernia furfuracea. Ecological Indicators. 45, 605–610.

Najl K. M., Devaraj V.R., 2011. Antioxidant and other biochemical defense responses of Macrotyloma uniflorum (Lam.) Verdc. (Horse gram) induced by high temperature and salt stress. Braz. J. Plant Physiol. 23(3), 187–195.

Pakhomov, O.E., Vasilyuk, O.M.(2011).Activity of Trans-Amination enzymes as the indicator of biological revegetation of soils Mammalia in transformed ecosystems / The Abstracts NATO Advanced Research Workshop (ARW): Environmental and food security in South-East Europe and Ukraine, NATO Science Series book. Dnipropetrovs’k.

Pakhomov, O.E., Vasilyuk O.M. (2012a). Anthropogenic influence of the Transamination enzymes activity under the environmental forming mammals activity. Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, Ecology. 20 (2), 64-70. (in Ukrainian).

Pakhomov, O.E., Vasilyuk O.M. (2012b). Activity of Transamination enzymes as the indicator of environmental forming function of Mammalia representatives in the transformed anthropogenic ecosystem. Scientific Herald of Chernivtsy University. Biology (Biological System). 4 (4), 456-461. (in Ukrainian).

Pakhomov, O.E., Vasilyuk O.M., Zamesova T.V. (2013). Еffect of Ni on Alanine Aminotransferase activity in Glechoma hederacea leaves subject to digging function by mammals. Visn. Dniepropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol. 21(2), 64-69. (in Ukrainian).

Rashad R.T., Hussien R.A. (2014). A comparison study on the effect of some growth regulators on the nutrients content of maize plant under salinity conditions. Annals of Agricultural Sciences. 59(1), 89–94.

Vasilyuk, E.M. (1997). Effect of herbicides on the activity of Catalase enzyme in some maize inbred lines on the growth condition. Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, Ecology. (3), 179-187. (in Ukrainian).

Vasіlyuk, O.M. (2010). Effect of plant growth regulators of humic nature on biochemical parameters in leaves of Salix alba L. in condition of water salinity. Proceed. International Scientific Conference ‘Biodiversity: theory, practice and methodological aspects of studying in secondary and high school’. Poltava. (in Ukrainian).

Vasilyuk, O.M. (2011). The antioxidant enzymes activity in leaves of Sambucus nigra. L. in conditions of high salinity. Proceed. XIII Congress of Ukrainian Botanical Society, Lviv. (in Ukrainian).

Vasilyuk, O.M. (2013a). Effect of lead on Alanine Aminotransferase activity in Glechoma hederacea L. leaves subject to digging function of Mammalia. Proceed. Int. Conf. Vedecky Prumysl Evropskeho kontinentu 2013. Díl 28: Biologické vědy. Chemie a chemická technologie. Praha. Education and Science.

Vasilyuk, O.M. (2013b). Effect of Nickel on Aspartate Aminotransferase activity in Glechoma hederacea L. leaves subject to excretory function of Mammalia. Proceed. Int. Conf. Zprávy vědecké ideje – 2013. Díl 19: Biologické vědy. Chemie a chemická technologie. Praha. Education and Science.

Vasilyuk, O.M. (2013c). Effect of Nickel on Alanine Aminotransferase activity in Glechoma hederacea L. Leaves subject to excretory function of Mammalia Proceed. Int. Conf. Perspektywi czneopracowaniasa Nauka I technikami. Przemysl: NaukaIstudia.

Vasilyuk, O.M. (2015). Morpho-physiological characteristics of growth and development of plants in condition of high salinity. Biological Bulletin of Bogdan Chmelnitskiy Melitopol State Pedagogical University.5 (3), 18–31. (in Ukrainian).

Vasilyuk, O.M., Dzyubak, О.І., (2009). Physiological and biochemical parameters of plants as markers of a condition of environment. Proceed. Int. Conf. Fundamental'ni ta Prykladni Doslidzhennja v Biologii. Donetsk. Veber.

Vasilyuk, O.M., Gritsenko, P.V. (2008). Effect the growth regulators of plants on activity of Transamination enzyme in leaves and roots of Salix alba L. Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, Ecology. 16 (1), 34-40. (in Ukrainian).

Vasilyuk, O.M., Kulik, A.F (2008). The Transamination enzyme activity under the exogenical pollution. Bulletin of Zaporizhya National University. 1, 238—243

Vasіlyuk, О.М., Kulik, A.F. (2008). Effect the growth regulators of plant on activity of Transferase enzyme in leaves of Salix alba L. depending on growth conditions. Proceed. Conf. ‘Actual problems of modern biochemistry and cell biology’. Dnipropetrovs'k. (in Ukrainian).

Vasilyuk, O.M., Kulik, A.F. (2009a). Invertase and Urease activities in the reclamated land of the West Donbass Coal Region. Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, Ecology. 17(3), 3 – 7. (in Ukrainian).

Vasilyuk, O.M., Kulik, A.F. (2009b). Physiological and biochemical indicators of ligneous plants in condition of industrial zone in the Steppe Dnieper Region. Proceed.Conf. ‘Environmental issues of coexistence: a man - a plant’, Dnipropetrovsk, Ukrainian Ecological League. (in Ukrainian).

Vasіlyuk, О.М., Kulik, A.F. (2010). Effect of plant growth regulators of synthetic origin on chlorophyll quantitative composition in leaves of Salix alba L. in condition of sulfate ions water salinity. Proceed. Int. Conf. ‘Radostim 2009 Нumic substances and phytohormones in agriculture’. Dnipropetrovs'k. (in Ukrainian).

Vasilyuk, O.М, Kulik, A.F. (2011). The Trans-Amimation enzyme activity in the leaves of Sambucus Nigra L. under high mineralisation of small rivers of Steppe Dnieper Region. The Abstracts NATO Advanced Research Workshop (ARW): Environmental and food security in South-East Europe and Ukraine, NATO Science Series book. – Dnipropetrovs’k.

Vasilyuk, O.M., Pakhomov, О.Y. (2014). Effect of mammals’ excretory function on Aspartate Aminotransferase activity in Glechoma hederacea leaves in conditions of Cd pollution. Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, Ecology. 22(2), 105–109. (in Ukrainian).

Vasilyuk, O.M, Pakhomov, O.E (2015). Effect of Capreolus capreolus and Sus scrofa excreta on Alanine Aminotransferase activity in Glechoma hederacea leaves in conditions of Cd pollution. Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, Ecology. 23(2), 216-­220. (in Ukrainian).

Vasilyuk, O.M., Vinnichenko, O.M. (2006). Effect of biological active substances on the activity of Catalase enzyme in maize different genotypes in condition of atsenit herbicide pollution. Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, Ecology. 3(1), 26-30. (in Ukrainian).

Vinnichenko, O.M., Vasilyuk, O.M. (2006). Effect of biological active substances on the activity of Catalase enzyme in maize of different genotypes in condition of herbicide pollution. Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, Ecology.14 (2), 38-43. (in Ukrainian).

Venetsky, S.I. (1985). Stories about metals. Moscow. Metallurgy. (in Russian).




DOI: http://dx.doi.org/10.15421/201619

Article Metrics

Metrics Loading ...

Metrics powered by PLOS ALM

Refbacks

  • There are currently no refbacks.




Since April 2018 Journal changed the editorial policy and starts to be published exclusively in English, and changed its main site into www.ujecology.com

 

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

© 2017 Ukrainian Journal of Ecology. ISSN 2520-2138