Phytotoxic effects of Cerbera manghas L. leaf extracts on seedling elongation of four monocot and four dicot test species

Exploration of allelochemicals with phytotoxic effects is intended to minimize a current dependency on synthetic herbicides in weed management. Several allelochemicals from the tropical tree Cerbera manghas (sea mango) have been reported as termiticides and bactericides. The present study investigated possible phytotoxic effects of C. manghas leaf extracts under laboratory conditions. Four monocots: barnyard grass (Echinochloa crus-galli), foxtail fescue (Vulpia myuros), Italian ryegrass (Lolium multiflorum), and timothy (Phleum pratense) and four dicots: alfalfa (Medicago sativa), garden cress (Lepidium sativum), lettuce (Lactuca sativa), and rapeseed (Brassica napus) were used as test species. Elongation of both shoots and roots of seedlings was measured to assess any phytotoxic effects. The results showed that the sensitivities of shoots and roots were different between the test species, and the inhibition of seedling elongation significantly increased with increasing concentration of leaf extracts of C. manghas for all the test species. The IC50 (50% inhibitory concentration) values showed that 8.50–32.30 and 4.26–34.67 mg dry weight equivalent extract mL−1 of C. manghas inhibited seedling elongation by 50%, for shoots and roots respectively. Isolation and identification of the phytotoxic substances from C. manghas are suggested for future investigation.

Poszukiwanie i badanie związków o właściwościach allelopatycznych ma na celu ograniczenie zależności od syntetycznych herbicydów w walce z chwastami. Istnieją doniesienia, że niektóre związki izolowane z tropikalnego drzewa Cerbera manghas L. wykazują właściwości bakteriobójcze i termitobójcze. W prezentowanej pracy, w warunkach laboratoryjnych przebadano fitotoksyczny wpływ ekstraktów z liści C. meghas na cztery gatunki roślin jednoliściennych: chwastnicę jednostronną (Echinochloa crus-galli), wulpię mysi ogon (Vulpia myuros), życicę wielokwiatową (Lolium multiflorum) i tymotkę łąkową (Phleum pratense) oraz cztery gatunki roślin dwuliściennych: lucernę siewną (Medicago sativa), pieprzycę siewną (Lepidium sativum), sałatę siewną (Lactuca sativa) i rzepak (Brassica napus). Analizowano elongację korzeni i części nadziemnych siewek wymienionych gatunków roślin testowych. Wykazano, że korzenie i pędy badanych gatunków różniły się pod względem wrażliwości na toksyczność ekstraktów, a inhibicja elongacji siewek wszystkich gatunków zwiększała się wraz ze wzrostem stężenia ekstraktów. Stężenie ekstraktów powodujące 50% inhibicję elongacji (IC50) odpowiadało 8.5–32.30 mg suchej masy liści C. meghas w 1 mL ekstraktu dla części nadziemnych oraz 4.26–34.67 mg suchej masy liści C. meghas w 1 mL ekstraktu dla korzeni. Kolejne badania powinny skupić się na izolacji i identyfikacji substancji fitotoksycznych występujących w C. meghas.