Effect of the quaternary ammonium salts, tetraethylammonium halide on Rumex acetosa L., Chenopodium album L. and Galinsoga parviflora Cav.: inhibition of growth and changes in assimilation pigments content in plants

Abstract

One of the main problems observed during plants cultivation is their destruction caused by harmful factors, which include, inter alia, the weeds. The group of troublesome weeds commonly occurring across Poland and in many regions of the world include Galinsoga parviflora Cav., Chenopodium album L. and Rumex acetosa L. Due to such wide dissemination, these plants may come into contact with a number of contaminants, including various chemical compounds that can get into the natural environment. This paper presents an effect of quaternary ammonium salts (QAS) – tetraethylammonium chloride [TEA][Cl], tetraethylammonium bromide [TEA][Br] and tetraethylammonium iodide [TEA][I], introduced into the soil and applied as foliar spraying, on the growth and development of selected weed species. An application of examined compounds in the soil demonstrated that Chenopodium album L. was the plant the most sensitive to examined chemicals, and tetraethylammonium iodide was the compound with the highest phytotoxicity to the examined weeds. Phytotoxicity of the examined salts applied in the form of spraying was in turn dependent on QAS concentration and species of plants used in the experiment. This was reflected in an inhibition of the length of plants and their roots, as well as the changes in dry weight and photosynthetic pigments content.

Jednym z głównych problemów pojawiających się podczas uprawy roślin jest niszczenie ich przez czynniki szkodliwe, do których zaliczyć możemy m.in. chwasty. Do grupy uciążliwych chwastów, występujących pospolicie na całym obszarze Polski i w wielu rejonach świata, należą Galinsoga parviflora Cav., Chenopodium album L. i Rumex acetosa L. Ze względu na takie rozpowszechnienie rośliny te mogą mieć kontakt z wieloma zanieczyszczeniami, w tym z rożnymi związkami chemicznymi, które mogą dostać się do środowiska naturalnego. W prezentowanej pracy przedstawiono wpływ czwartorzędowych soli amoniowych (CSA) – chlorku tetraetyloamoniowego [TEA][Cl], bromku tetraetyloamoniowego [TEA][Br] i jodku tetraetyloamoniowego [TEA][I], wprowadzonych do gleby i zastosowanych w formie oprysku liści roślin, na wzrost i rozwoj wybranych gatunków chwastów. Zastosowanie badanych związków w formie doglebowej wykazało, że rośliną najbardziej wrażliwą na badane substancje chemiczne był Chenopodium album L., a związkiem o największej fitotoksyczności dla badanych chwastów okazał się jodek tetraetyloamoniowy. Fitotoksyczność badanych soli, zastosowanych w postaci oprysku, uzależniona była natomiast od zastosowanego stężenia QAS oraz od cech gatunkowych roślin użytych w doświadczeniu. Odzwierciedliło się w inhibicji długości roślin i ich korzeni oraz w zmianach zawartości suchej masy i barwników fotosyntetycznych