Quantification and herbicidal activity of mimosine from Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit

  • I. Sahid
  • M. S. Ishak
  • F. S. Bajrai
  • K. M. Jansar
  • N. Yusoff
2017 - Transactions on Science and Technology
Palavras-chave: Alelopatia, atividade herbicida, mimosina, Leucaena leucocephala, ervas daninhas
Termos de indexação: Bioherbicida, manejo sustentável, cromatografia, crescimento das plantas, aleloquímico
 

Resumo

Foram realizados experimentos laboratoriais para quantificar a quantidade de mimosina (um aleloquímico) de Leucaena leucocephala e avaliar a atividade herbicida da mimosina em plantas daninhas invasoras selecionadas na Malásia. A quantidade de mimosina em um extrato aquoso das partes aérea, folha madura e semente de L. leucocephala foi quantificada utilizando cromatografia líquida de alta eficiência. A atividade herbicida da mimosina foi testada no crescimento (ou seja, comprimento da radícula, comprimento da parte aérea e peso fresco) de três espécies de plantas daninhas invasoras selecionadas (ou seja, Ageratum conyzoides, Emilia sonchifolia e Tridax procumbens) em cinco concentrações diferentes (ou seja, 0, 10, 25, 50 e 100 ppm) utilizando o método de bioensaio em placa de Petri. A quantidade de mimosina foi maior no extrato aquoso da parte aérea (1,41 × 10⁴ ppm), seguida pelo extrato aquoso da semente (8.463 ppm) e, finalmente, pelo extrato aquoso da folha madura (1.881 ppm). A mimosina inibiu o crescimento das espécies de plantas daninhas à medida que a concentração aumentava. Mais de 50% de inibição de todas as espécies de plantas daninhas do bioensaio foi observada quando aplicadas nas concentrações de mimosina de 50 e 100 ppm. Esses resultados fornecem informações de referência para o controle de plantas daninhas no campo agrícola de maneira sustentável e para o desenvolvimento futuro de bioherbicidas.

 

Abstract

Laboratory experiments have been performed to quantify the amount of mimosine (an allelochemical) from Leucaena leucocephala and evaluate the herbicidal activity of mimosine on selected invasive weeds in Malaysia. The mimosine amount in an aqueous extract of shoot, mature leaf, and seed parts of L. leucocephala were quantified by utilizing high-performance liquid chromatography. The herbicidal activity of mimosine was tested on the growth (i.e., radicle length, shoot length, and fresh weight) of three selected invasive weed species (i.e., Ageratum conyzoides, Emilia sonchifolia, and Tridax procumbens) in five different concentrations (i.e., 0, 10, 25, 50, and 100 ppm) by utilizing the bioassay petri dish method. The mimosine amount was highest in the shoot aqueous extract (1.41 × 104 ppm), followed by the seed aqueous extract (8,463 ppm), and finally, the mature leaf aqueous extract (1,881 ppm). Mimosine inhibited the growth of weed species as the concentration increased. More than 50% inhibition of all the bioassay weed species was observed when they were applied at the mimosine concentrations of 50 and 100 ppm. These results provide benchmark information for controlling weeds in the agriculture field in a sustainable manner and for the future development of bioherbicides.

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