Comparative allelopathic potential of metabolites of two Alternanthera species against germination and seedling growth of rice

• Published in: Planta daninha Vol. 32; no. 1; pp. 1 - 10
• Main Authors: Mehmood, A., Tanveer, A., Nadeem, M.A., Zahir, Z.A.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Sociedade Brasileira da Ciência das Plantas Daninhas 01-03-2014
• Subjects: allelopathy; Alternanthera; germination; PLANT SCIENCES; rice; germination; arroz; allelopathy; alelopatia; germinação; Alternanthera; rice
• ISSN: 0100-8358; 1806-9681; 0100-8358
• DOI: 10.1590/S0100-83582014000100001

A laboratory study was conducted to investigate the allelopathic effect of aqueous extracts of plant parts of Alternanthera philoxeroides and A. sessilis and soil incorporated residues on germination and seedling growth of rice (Oryza sativa). Aqueous extracts prepared from different plant parts of Alternanthera species delayed rice germination. Alternanthera philoxeroides and A. sessilis inhibited rice germination by 9-100% and 4-49%, respectively. Germination of rice seeds was reduced with increasing concentration of aqueous leaf extracts of both weed species. Early seedling growth (root and shoot lengths) and seedling vigor index were significantly reduced by 5% aqueous leaf extract compared with distilled water treated control. Germination, root and shoot lengths, root and shoot dry weights and seedling vigor index of rice were drastically reduced by 3 and 4% in residue infested soil compared with residue free soil. The inhibitory effect of A. philoxeroides in terms of germination and seedling growth of rice was greater than that of A. sessilis. Five percent aqueous leaf extract and 4% residue infested soil of A. philoxeroides caused complete failure of rice seed germination. Alternanthera philoxeroides contained water soluble phenolics, namely 4 hydroxy-3-methoxy benzoic acid (16.19 mg L-1) and m-coumaric acid (1.48 mg L-1), whereas Alternanthera sessilis was rich in chlorogenic acid (17.85 mg L-1), gallic acid (11.03 mg L-1) and vanillic acid (9.88 mg L-1). The study indicates that the allelopathic potential of Alternanthera species may play an important role in enhancing the invasiveness of these species and may suppress rice plants in the vicinity.
Foi realizado um estudo laboratorial para investigar o efeito alelopático de extratos aquosos de partes de plantas de Alternanthera philoxeroides e A. sessilis e dos resíduos incorporados ao solo na germinação e no crescimento de plântulas de arroz (Oryza sativa). Os extratos aquosos preparados a partir de diferentes partes das plantas das duas espécies de Alternanthera retardaram a germinação do arroz. Alternanthera philoxeroides e A. sessilis inibiram a germinação de arroz em 9-100 % e 4-49 %, respectivamente. A germinação de sementes de arroz foi reduzida com o aumento da concentração de extratos aquosos de folhas de ambas as espécies de plantas daninhas. O crescimento inicial de plântulas (comprimento da raíz e da parte aérea) e o índice de vigor sofreram uma redução significativa pelo extrato aquoso a 5% em comparação com o controle de água tratada destilada. Os comprimentos de germinação, raiz e parte aérea, a massa seca da raiz e da parte aérea, e o índice de vigor de plântulas de arroz foram drasticamente reduzidos em 3 e 4% em solo infestado por resíduos em comparação com solo livre de resíduos. O efeito inibitório de A. philoxeroides em termos de germinação e crescimento das plântulas de arroz foi maior do que o efeito de A. sessilis. O extrato aquoso a 5% e o solo infestado de resíduos de A. philoxeroides a 4% causaram a falha completa da germinação das sementes de arroz. Alternanthera philoxeroides continha compostos fenólicos solúveis em água, ou seja, ácido 4-hidroxi-3-metoxi-benzoico (16,19 mg L-1) e ácido m cumárico (1,48 mg L-1), enquanto que Alternanthera sessilis continha uma grande quantidade de ácido clorogênico (17,85 mg L-1), ácido gálico (11,03 mg L-1) e ácido vanílico (9,88 mg L-1). O estudo indica que o potencial alelopático de espécies de Alternanthera pode desempenhar um papel importante no aumento da capacidade de invasão dessas espécies, as quais podem suprimir as plantas de arroz nas imediações.