In this work, a new material for in vitro plant rooting based on highly dispersed polyacrylamide hydrogel (PAAG) enriched with amber powder was synthesized and investigated. PAAG was synthesized by homophase radical polymerization with ground amber addition. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and rheological studies were used to characterize the materials. They showed that the synthesized hydrogels have physicochemical and rheological parameters similar to those of the standard agar media. The acute toxicity of PAAG-amber was estimated based on the influence of washing water on the viability of plant seeds (pea and chickpea) and Daphnia magna. It proved its biosafety after four washes. The impact on plant rooting was studied using the propagation of Cannabis sativa on synthesized PAAG-amber and compared with agar. The developed substrate stimulated the rooting of the plants to more than 98% in comparison to standard agar medium (95%). Additionally, the use of PAAG-amber hydrogel markedly enhanced metric indicators of seedlings: root length increased by 28%, stem length—by 26.7%, root weight—by 167%, stem weight—by 67%, root and stem length—by 27%, root and stem weight—by 50%. This means that the developed hydrogel significantly accelerates reproduction and allows obtaining a larger amount of plant material within a shorter period of time than the standard agar substrate.

The in vitro cultivation and reproduction of plants is one of the most modern and promising methods of cultivating valuable plants using artificial nutrient media. In this work, a new solid nutrient media for plant micropropagation based on highly dispersed polyacrylamide hydrogel (PAAG) with amber powder was synthesized and investigated. PAAG was synthesized by homophase radical polymerization with grounded amber addition. FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy) and rheological studies were used to characterize structural properties of the materials. The synthesized hydrogel showed physicochemical and rheological parameters similar to the standard agar media. The estimation of acute toxicity of PAAG-amber was performed based on the influence of washing waters on the viability of the selected plant seeds (pea and chickpea) and animal (Daphnia magna). It proved its biosafety after four washes. The impact on plant rooting was studied using multiplication of Cannabis sativa on synthesized PAAG-amber saturated with Murashige-Skoog (MS) medium and compared with agar gel with MS. Developed substrate stimulated the rooting of the plants up to more than 98% in comparison to standard agar medium (95%). Also, PAAG-amber nutrient medium markedly enhanced metric indicators of seedling: root length increased by 28%, stem length – by 26.7%, root weight – by 167%, stem weight – by 67%, root and stem length – by 27%, root and stem weight – by 50%. This means that the developed hydrogel significantly accelerates reproduction and allows obtaining a larger amount of plant material within a shorter period than the standard agar medium.

Успішне введення в культуру і створення промислових насаджень малопоширених плодових рослин пов'язано з вивченням їх алелопатичних властивостей, які впливають на сумісність видів у змішаних посадках і ефективність вирощування рослин у монокультурі. Особливе значення має вивчення питання ґрунтовтоми у плодових садах, оскільки рослини, зростаючи впродовж багатьох років на одному місці, виділяють в навколишнє середовище речовини різного біохімічного складу, які відіграють надзвичайно важливу роль у функціонуванні фітоценозів. Досліджено явище ґрунтовтоми під час вирощування малопоширених плодових ліан Actinidia arguta (Siebold & Zucc.) Planch. ex Miq., Schisandra chinensis (Turcz.) Baill. та Vitis labrusca L. Алелопатичну активність ризосферного ґрунту вивчали методом прямого біотестування, як тест-об'єкт використовували проростки пшениці (Triticum aestivum L.). Унаслідок здійснених досліджень встановлено високу токсичність ризосферного ґрунту під рослинами V. labrusca та S. chinensis, які беззмінно зростали на одному місці понад півстоліття. Виявлено істотно нижчу фітотоксичність ґрунту у варіантах зростання рослин A. arguta упродовж 15 років після 35 років вирощування V. labrusca та S. chinensis. Довжина стебла і кореня тест-об'єктів у ґрунті з-під актинідії після винограду була на 31 % більшою порівняно з контролем і відповідно на 56 та 71 % більшою порівняно з варіантом монокультури V. labrusca. У ґрунті з-під актинідії, яка зростала після S. chinensis, також відзначено стимулювання росту тест-об'єктів: стебла – на 11 % та коренів – на 8 % відносно контролю. Ці показники відповідно на 47 і 27 % вищі порівняно з варіантом монокультури S. chinensis. Це свідчить про те, що алелохімікати актинідії позитивно впливають на алелопатичні властивості ґрунту та зменшують його фітотоксичність. У ґрунті з-під рослин A. arguta, які зростали у монокультурі, виявлено значну стимуляцію росту стебла і кореня тест-об'єктів, що становила відповідно 35 і 40 % порівняно з контролем. Це вказує на те, що продукти життєдіяльності рослин актинідії, накопичені в ґрунті, не виявляють фітотоксичного впливу на тестові рослини і не спричиняють ґрунтовтоми за умов тривалого зростання на одному місці. Виявлена видоспецифічна особливість рослин A. arguta вказує на можливість їх використання у плодових садах для фіторемедіації ґрунтів шляхом зниження їх фітотоксичності. Отримані результати досліджень можуть бути використані для оптимізації технології вирощування деревних плодових ліан та під час опрацювання чергування культур у садозмінах.

Some indices of the phosphoric fractions of primery degraded soils, which are formed separate areas of technogenic landscapes, on a spoil-bank of iron-ore mine in the near of Kryvyi Rig, under act of lignosa, which are used for biological recultivation of degraded soils are investigated. Maintenance of mineral phosphates and features of organic phosphorus accumulation are set in soil under arboreal planting. Nutrient supply of plants is enhanced by mobile phosphates and their dynamics during vegetation period. Activity of alkaline and acid phosphatase enzymes are concerned also. On the basis of the soil enzymes activity information it is stated, that under the 35-years-old plantage of Robinia pseudoacacia L. the biochemical mineralization of organic phosphorus compounds passes considerably more actively than under Pinus pallasiana D.Don.