بخشی از مقاله
چکيده
با توجه به اين که بعضي گياهان زراعي داراي اثر آللوپاتيک ميباشند، بررسي تاثير آن بر گياهان به ويژه در تناوب زراعي و کشت توام از اهميت خاصي برخوردار است . بر همين اساس ، در اين تحقيق توانايي آللوپاتي اندام هاي فلفل دلمه اي بر ميزان رشد بادنجان ، گوجه فرنگي ، فلفل و خيار به طور جداگانه به صورت فاکتوريل دو عاملي در قالب طرح کاملا تصادفي ، در سيستم کشت هيدروپونيک در گلخانه بررسي گرديد. فاکتور اول نوع گياه (فلفل ، خيار، گوجه فرنگي و بادنجان ) و فاکتور دوم ، نوع اندام عصارهگيري شده (برگ ، ريشه و ساقه ) بود. ابتدا عصاره الکلي پنج درصد وزني - حجمي حاصل از اندام هاي برگ ، ريشه و ساقه فلفل تهيه گرديد و سپس اثر آنها بر تعداد برگ ، گل ، طول ريشه و ساقه ، وزن تر ريشه و ساقه ، وزن خشک ريشه وساقه ، به عنوان صفات رشد گياهان نسبت به نمونه شاهد بدون تيمار عصارهدهي ، مطالعه شد. نتايج حاصل نشان داد که عصاره اندام هاي فلفل در همه موارد اثر يکساني بر کاهش رشد ساير گياهان داشته است . هم چنين ازآن جايي که تحت تاثير عصاره اندام هاي مختلف فلفل ، عصاره برگ در مقايسه با ساير اندام ها، رشد گياهان فوق را بيشتر کاهش داده است ، مشخص ميشود که برگ داراي اثر آللوپاتي بيشتري ميباشد که ميتوان اين مسئله را به توليد نهايي مواد آللوشيميايي در برگ مربوط دانست .
واژه هاي کليدي : آللوپاتيک ، فلفل دلمه اي، عصاره گياهي ، صفات رشد
مقدمه
اصطلاح آللوپاتي به آزاد شدن مواد شيميايي توسط يک گياه و ممانعت از رشد گياهان نزديک به آن اطلاق ميشود. کاهش رشد گياهان ممکن است بر اثر رقابت آنها براي آب، مواد غذايي ، نور، دي اکسيد کربن ، يا بر اثر آزاد شدن مواد سمي از برخي از قسمت هاي آنها باشد (محسن زاده ١٣٧٩). ترکيبات آللوپاتيک جزء مواد ثانويه گياهي ويا محصولات فرعي مسيرهاي متابوليکي گياهان دسته بندي مي شوند. اين مواد از شاخ وبرگ گياهان يا بقاياي آنها شسته شده ويا بوسيله ريشه به محيط ترشح ميشوند (حکيمي ميبدي و سودايي زاده ١٣٨٤). آللوپاتي به صورت هاي گوناگون در جمعيت هاي گياهي ظاهر ميشود. يکي از موارد شناخته شده آللوپاتي ، اثر بازدارندگي علف هرز تاج خروس وحشي است که ارتفاع ، سطح برگ و وزن خشک ذرت را در همه مراحل رشد، کاهش ميدهد (ميقاني ١٣٨٢).
اثر بازدارندگي عصاره اندام هاي مختلف گياهان بر روي يکديگر نيز به اثبات رسيده است . در همين راستا ماسياس و همکاران (١٩٩٣ و١٩٩٤) با تيمار عصاره از ٢٦ واريته آفتابگردان در چهار مرحله رشدي روي کاهو (Lactuca sativa) مشاهده کردند که عصاره هاي حاصل از مرحله اول رشد، جوانه زني کاهو را تحريک کرده وعصاره هاي حاصل از مراحل بلوغ، بازدارنده جوانه زني بودند. بخش عمده اي از پژوهش هاي آللوپاتي بر تأثير بقاياي گياهي در حال پوسيدن بر روي گياهان بعدي تأکيد دارد. بطوريکه تحت تاثير بقاياي آفتابگردان ، درصد سبز شدن ، ارتفاع ، وزن خشک و عملکرد پنبه کاهش زيادي ميبايد که افزايش سن بقايا نسبت به افزايش مقدار آنها اثر بارندگي بيشتري دارد (ضياء حسيني ١٣٨١).
از طرف ديگر در بسياري از گياهان ديده شده است که ترشح ترکيبات بازدارنده رشد باعث ناموفق بودن در کشت مجدد آن گياهان در همان محل ميشود.
معروفترين مشکلات در مورد کشت مجدد باغات ميوه سيب وهلو گزارش شده است (باغستاني و زند ١٣٨٣).
همچنين بررسي هاي انجام شده توسط محققان نشان داده است که کشت متوالي برنج زراعي به دليل وجود ترکيبات فنل در بقاياي اين گياه سبب کاهش عملکرد تا ٢٥ درصد شده است که اين مسئله به دليل وجود خاصيت خودمسمومي در اين گياه ميباشد. از مهم ترين ترکيبات فنلي که در اين بررسي در بقاياي گياهي برنج تشخيص داده شده است مي توان به اسيدهاي وانيليک ، فروليک ، پ-کوماريک ، پ-هيدروکسي بنزوئيک و بوتيريک اشاره کرد(پوررستمي ١٣٨٤). همچنين در اين رابطه ، طبق گزارش خراساني نژاد و همکاران(١٣٨٨) وجود خودمسمومي در خيار مشخص شده است که براساس همين گزارش بيشترين کاهش رشد مربوط به عصاره ريشه خيار بوده است .
مواد آللوپاتيک موجود در اندام هاي گياهي پس از آزاد شدن ميتوانند بر روي پديده هاي حياتي نظير فتوسنتز (يانگ و همکاران ٢٠٠٢، تيفاني و همکاران ٢٠٠٤و شهيد صديقي و عارف الزمان ٢٠٠٥) تنفس سلولي(ايندرجيت ٢٠٠٣ و بارگوس و همکاران ٢٠٠٤) تقسيم سلولي (حجازي ١٣٧٩) و جذب آب و مواد غذايي تاثير زيادي داشته باشند (تيفاني و همکاران ٢٠٠٤).
براي مثال بازدارندگي جذب فسفر توسط ريشه هاي خيار مربوط به غلظت فنوليک اسيد موجود در ريزوسفر ريشه ميباشد (ايندرجيت ٢٠٠٣). در کشاورزي مدرن حداقل خسارت به محيط زيست از طريق کاهش مصرف مواد شيميايي و حداقل فرسايش خاک همراه با حداکثر توليد در واحد سطح مدنظر است .
آللوپاتي ميتواند سبب افزايش توليد و اجراي کشاورزي پايدار گردد. پديده آللوپاتي ميتواند در تناوب زراعي ، مديريت بقاياي گياهان ، عمليات خاک ورزي و مبارزه بيولوژيک با آفات بخصوص علف هاي هرز مورد توجه قرار گيرد(باغستاني و زند ١٣٨٣). لذا هدف از اين مطالعه ، شناسايي اثر عصاره اندام هاي برگ ، ساقه و ريشه فلفل دلمه اي بر ميزان رشد و زيست توده دانهال هاي خيار، گوجه فرنگي ، بادنجان وفلفل و شناسايي جايگاه هر يک از گياهان مورد آزمايش در تناوب مي باشد.
مواد و روشها
اين تحقيق درگروه باغباني پرديس کشاورزي و منابع طبيعي دانشگاه تهران واقع در کرج انجام پذيرفت .
در اين تحقيق از بذر خيار رقم سوپر دامينوس ، گوجه فرنگي رقم ارلي اوربانا، فلفل دلمه اي رقم کاليفرنيا واندر و بادنجان قلمي محلي استفاده گرديد. در اين آزمايش ، از فاکتوريل دو عاملي بر پايه طرح کاملا تصادفي با ٩ تکرار استفاده گرديد. گياهان در گلدان هاي با قطر ١٨ سانتيمتر در بستر پرليت کشت شده و توسط محلول هوگلند تغذيه گرديدند(ماسياس وهمکاران ١٩٩٤ و کاديو و يانار ٢٠٠٤). از زمان کاشت بذور تا ظهور برگ هاي لپه اي، گلدانها با آب معمولي آبياري شده و پس از ظهور برگ هاي حقيقي عمل محلول دهي به مدت يک هفته با محلول يک سوم غلظت و يک هفته نيز با محلول دوسوم غلظت صورت پذيرفت و پس از آن تغذيه با محلول کامل انجام شد. نحوه استخراج عصاره متانولي بدين صورت بودکه ابتدا اندام هاي گياهي (فلفل - دلمه اي) به صورت جداگانه به مدت ٧٢ ساعت در دماي ٦٨ درجه سانتيگراد خشک و سپس اندام هاي خشک شده ، آسياب گرديده و مواد آسياب شده ، با نسبت ١ به ١٠، ماده خشک به متانول ٩٠%، به متانول ٩٠% اضافه شدند. پس از يک ساعت که هضم صورت گرفت ، عصارهها توسط کاغذ صافي واتمن شماره دو صاف گرديدند. بدليل اثرات کشنده متانول ، الکل توسط دستگاه تقطير دوار، از محيط خارج گرديد (حلاج نيشابور ١٣٧٦و تيفاني و همکاران ٢٠٠٤). عصاره هاي تهيه شده با غلظت ٥% از برگ ، ساقه وريشه فلفل دلمه اي (هر يک با نه تکرار) به ميزان پنج ميلي ليتر(حلاج نيشابور١٣٧٦) و در هر هفته يکبار به پاي بوته ها ريخته شد. البته بدليل احتمال تغيير در خواص عصاره ها هر ٣ هفته يکبار عمل عصارهگيري از پودرهاي اندام هاي گياهي صورت گرفت . دما (٣٢-٢٥ درجه سانتي گراد) و رطوبت گلخانه جهت رشد طبيعي گياهان کنترل شد. به محض آنکه رشد زايشي بوته ها آغاز شد، آنها را جمع آوري نموده و پس از شستشوي ريشه آنها فاکتورهايي مانند تعداد برگ ، طول اندام هوايي ، طول ريشه ، وزن تر اندام هوايي ، وزن تر ريشه ، وزن خشک اندام هوايي ، وزن خشک ريشه وتعداد گل اندازه گيري شدند. تجزيه آماري داده - هاي بدست آمده با استفاده نرم افزار از SPSS وMSTATC انجام شد وميانگين ها از طريق آزمون چند دامنه اي دانکن مورد مقايسه قرار گرفتند.
نتايج
نتايج به دست آمده با شاهد مقايسه شده وپس از نرمال سازي، نتيجه نهايي حاصل ، نسبت عدد بدست آمده با شاهد ميباشد که به صورت درصد بيان شده است . نتايج در ٣ دسته (١- اثر عصاره فلفل دلمه اي روي صفات رشد بوته هاي خيار، فلفل ، گوجه فرنگي و بادمجان (جدول ١)، ٢- اثر عصاره هر يک از اندام هاي عصارهگيري شده روي صفات رشد (جدول ٢) و ٣- اثر توام دو عامل فوق روي صفات رشد (جدول ٣) مورد بررسي قرار گرفت . با توجه به جدول تجزيه واريانس (جدول ٤)، عصاره فلفل روي اکثر صفات رشد بوته هاي خيار، فلفل دلمه اي، گوجه فرنگي و بادمجان اثرمعني - داري را در سطح ١% نشان داد. با توجه به جدول مقايسه ميانگين (جدول ١)، عصاره فلفل بيشترين کاهش را روي تعداد برگ ، طول اندام هوايي و ريشه و وزن تر ريشه خيار نسبت به نمونه شاهد ايجاد کرده است .
همچنين سبب ايجاد بيشترين کاهش روي تعداد برگ بادنجان و وزن خشک ريشه فلفل نسبت به نمونه شاهد گرديده است .
با توجه به جدول تجزيه واريانس (جدول ٤)، عصاره اندام هاي مختلف فلفل (برگ ، ريشه و ساقه ) روي تعداد برگ و گل ، وزن تر و خشک اندام هوايي و وزن تر و خشک ريشه نيز در سطح ١% اثرات معني - داري داشتند. با توجه به جدول مقايسه ميانگين اثر عصارههاي مختلف (جدول ٢)، بيشترين کاهش روي وزن تر وخشک اندام هوايي و وزن تر و خشک ريشه ، تحت تاثير عصاره برگ فلفل ايجاد شده است .
با توجه به جدول تجزيه واريانس (جدول ٤ )، با بررسي اثر متقابل نوع اندام عصاره گيري شده (برگ ، ريشه و ساقه ) و نوع گياه تحت اثر (خيار، فلفل ، گوجه فرنگي وبادمجان ) روي طول ريشه و وزن تر و خشک اندام هوايي و وزن خشک ريشه نيز در سطح ١% اثرات معني داري داشتند. با توجه به جدول مقايسه ميانگين (جدول ٣)، بيشترين کاهش روي تعداد برگ بادنجان ، وزن تر ريشه و تعداد گل در گوجه فرنگي ، تحت تاثير عصارههاي برگ فلفل ايجاد شد.
بحث
با مقايسه صفات رشدي تحت تاثير بوته مورد اثر، نوع عصاره و اثر متقابل اين دو فاکتور وبا توجه به جدول تجزيه واريانس (جدول ٤)، مشاهده مي شود که تحت تاثير عصاره فلفل ، بيشترين کاهش روي تعداد برگ ، طول اندام هوايي و ريشه ، وزن تر وخشک ريشه و وزن خشک اندام هوايي ايجاد شده است که با نتايج ترزي (٢٠٠٨) که با بررسي اثرات ژوگلان و عصاره آبي برگ گردو روي جوانه زني بذور خيار و خربزه و رشد دانهال هاي آنها انجام داد و نتيجه گرفت تحت تاثير اين ترکيبات، وزن خشک ريشه و ارتفاع ساقه در هر دو گياه کاهش يافت ، مطابقت دارد و از طرف ديگر، همسو با نتايج رافيکول هوک وهمکاران (٢٠٠٣) که روي اثرات آللوپاتيک غلظت هاي مختلف عصارههاي آبي برگهاي زرآوند (Eupatorium odoratum) روي شش محصول زراعي ، نخود ايراني ، شلغم هندي ، خيار، لوبيا، تربچه و ماش کرکدار انجام دادند و نتيجه گرفتند که اثرات بازدارندگي عصارهها روي رشد ريشه و انشعابات آن نسبت به درصد جوانه زني و رشد شاخسارهها افزايش يافته است ، مي باشد.
همچنين کاهش تعداد برگ را ميتوان به کاهش فتوسنتز مربوط دانست ، در همين راستا سيکا وهمکاران (به نقل از ميقاني ١٣٨٢) در آزمايش هاي خود دريافتند که سه نوع کينون مانع تثبيت دياکسيدکربن در گياه ميشود و فتوسيستم I نسبت به فتوسيستم II بسيار حساس تر به کينون مي باشد. همچنين اتوتوکسين ها فتوسنتز را کاملا تحت تاثير قرار ميدهند، بطوري که ميزان فتوسنتز خالص ، چهار ساعت از آغاز تيمار، کاهش مييابد (پراسد١٩٩٧).
