Allelopatia w systemach hydroponicznych: biochemiczne interakcje a kondycja i walory dekoracyjne roślin ozdobnych

Allelopatia, czyli chemiczne oddziaływanie organizmów poprzez wydzielanie substancji biologicznie aktywnych (allelopatyków), jest jednym z ważniejszych czynników wpływających na strukturę i dynamikę zbiorowisk roślinnych. Odgrywa ona istotną rolę w regulacji wzrostu roślin, szczególnie w sytuacjikonkurencji i konieczności przystosowania do wymagających warunków środowiska [Hierro i Callaway, 2021; Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst. 52: 25–45]. Mechanizmy allelopatii są dobrze udokumentowane w przypadku roślin uprawnych [Shahrajabian i in., 2019; Trop. Plant Res. 6: 152–156, Cheng i Cheng, 2015; Front. Plant Sci. 6: 1020]. Badania nad roślinami ozdobnymi rzadko skupiają się na tym zagadnieniu. Brak wiedzy na temat interakcji chemicznych w tej grupie roślin stanowi lukę w zrozumieniu ich ekofizjologii, w szczególności w układach nasadzeń mieszanych, sztucznie tworzonych przez człowieka. Dlatego głębsze poznanie/zdefiniowanie oddziaływań allelopatycznych gatunków ozdobnych ma szczególne znaczenie w kontekście zrównoważonego planowania nasadzeń zieleni wewnętrznej w systemach „zielonych ścian”, przede wszystkim wertykalnych systemów hydroponicznych (WSH), które coraz częściej są wykorzystywane jako powierzchnie biologicznie czynne w przestrzeni miejskiej.

Do badań w ramach działania naukowego wytypowano gatunki powszechnie stosowane w WSH: Philodendron erubescens, Fittonia verschaffeltii, Chlorophytum comosum, Maranta leuconeura oraz Anthurium andreanum. Rośliny będą uprawiane w parach mieszanych, tworząc 10 kombinacji w/w gatunków. Kontrolę będą stanowić pary roślin tego samego gatunku, co powinno zrównoważyć ewentualny wpływ warunków konkurencji roślin o zasoby i przestrzeń dostępną dla wzrostu masy korzeniowej na wyniki. Zakłada się, że w takim układzie różnice pomiędzy grupami (testową i kontrolną) będą wynikać głównie z oddziaływań allelopatycznych. Bliskie sąsiedztwo roślin ma na celu imitować warunki ze zbiorowisk naturalnych, które również próbuje się odwzorowywać w systemach “zielonych ścian”. Celem działania badawczego będzie uzyskanie odpowiedzi na następujące pytania: (1) czy/jakie związki o charakterze allelopatycznym wydzielane są przez korzenie roślin w poszczególnych kombinacjach, (2) jak wzrost w poszczególnych parach mieszanych wpływa na kondycję i estetykę roślin ozdobnych. Doświadczenie pozwoli ocenić wpływ interakcji allelopatycznych wybranych gatunków roślin ozdobnych na ich wzrost i walory dekoracyjne.