بخشی از مقاله
چکیده
بهمنظور بررسی اثر تنش غرقاب آب و دماي بالا بر جوانهزنی بذر نیلوفر وحشی، دو آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار در سال 1397 در آزمایشگاه تحقیقات بذر دانشگاه علوم کشاورزي و منابع طبیعی گرگان انجام شد. تنش غرقابی در تیمارهاي صفر، 3، 5 و 7 روز انجام گردید. براي بررسی اثر دماي بالا بر جوانهزنی بذر نیز، بذور در مدت زمانهاي 5 و 7 دقیقه در درجه حرارتهاي 50، 80 و 100 درجهسانتیگراد قرار گرفتند. نتایج تنش غرقاب نشان داد که بیشترین درصد جوانهزنی در تیمار شاهد و با 99 درصد اتفاق افتاد و بعد از اعمال 3 و 5 روز غرقاب درصد جوانهزنی بهترتیب به میزان 50 و 76 درصد کاهش یافت و به 49 و 24 درصد رسید. همچنین، نتایج اثر دماي بالا بر جوانهزنی بذر نیلوفر وحشی نشان داد که هیچ بذري در تیمارهاي دمایی 50، 80 و 100 درجه سانتیگراد در زمانهاي 5 و 7 دقیقه جوانه نزد. اما در دماي 50 درجه سانتیگراد بهترتیب 40 و 36 درصد بذرها سالم بودند.
واژههاي کلیدي: عوامل محیطی، تنش غرقابی، شوكحرارتی، نیلوفر وحشی، علفهاي هرز
مقدمه
نیلوفر وحشی - Ipomoea purpurea L. - گیاهی است یکساله خزنده و بالا رونده از خانواده Convolvulaceae که ارتفاع بوته آن به 2-5 متر میرسد. این گیاه چند سالی است در مزارع سویاي استان گلستان گسترش یافته که علاوه بر کاهش عملکرد، مشکلات فراوانی را براي کشاورزان ایجاد کرده است - ساورينژاد و همکاران، . - 1388 شناسایی علفهاي هرز در محصولات زراعی بهعنوان اساسی ترین اقدام در مدیریت تلفیقی کنترل علفهاي هرز محسوب میشود و قدم اول در شناخت هر گیاهی آگاهی از خصوصیات اکوفیزیولوژیکی بذر آن گیاه میباشد. شناسایی عوامل محیطی موثر - دما، شوري، خشکی، غرقاب و...... - بر بیولوژي علف هرز براي مدیریت صحیح و اصولی علفهاي هرز حائز اهمیت میباشد - نجفی و همکاران، . - 1390 تنش غرقاب با شدت و طول مدت مختلف ناشی از عوامل طبیعی مانند بارندگی شدید یا برف سریع، رشد گیاه را به شدت تحت تأثیر قرار میدهد - بیلی و وستانک، . - 2008 غرقاب نمودن از طریق ایجاد شرایط غیرهوازي در خاك منجر به مرگ بسیاري از بذرها، گیاهچهها و اندام ذخیرهاي چندساله علفهاي هرز میشود و از این طریق میتواند علفهاي هرز را کنترل کند. غوطهوري بذور در آب بسته به گونه علف هرز و طول دوره غرقاب می تواند بر قدرت زندهمانی بذر تأثیر گذارد - یوگر و همکاران، . - 2010 همچنین بهمنظور شبیهسازي تأثیر آتش زدن بقایاي گیاهی آزمایشاتی براي تعیین اثر دماهاي بالا بر جوانهزنی بذور صورت میگیرد. طی این آتشسوزي دماي سطح خاك بهمدت حدود 5 تا 6 دقیقه به 550 درجه سانتیگراد میرسد و تمامی بذور و بقایاي گیاهی سطح خاك را از بین میبرد، ولی این حرارت به ازاي هر یک سانتیمتر نفوذ در عمق خاك، به میزان 100 درجه سانتیگراد کاهش مییابد - سرتینی، - 2005 و در نتیجه بذور برخی از علفهاي هرزي که در اعماق 4 تا 5 سانتیمتري خاك حضور دارند، قادر خواهند بود در برابر این حرارت و آتشسوزي کشنده مقاومت کنند. حساسیت گونههاي مختلف علفهاي هرز به چنین دماهاي بالا متفاوت است و مقاومت به دماهاي بالا میتواند بهعنوان ابزاري مفید براي قدرت تهاجم علفهاي هرز محسوب شود - چوهان و جانسون، . - 2011 این تحقیق تأثیر شرایط غرقاب مزرعه و آتشسوزي بقایا در مزرعه را بر روي قوه نامیه و جوانهزنی بذرها شبیهسازي خواهد کرد و میتوان از آن در مدیریت و کنترل علفهاي هرز استفاده نمود.
مواد و روشها
این آزمایش در چهار تکرار 25 عددي از بذور نیلوفر وحشی در هر پتريدیش و به صورت طرح کاملا تصادفی در آزمایشگاه تحقیقات بذر و علفهاي هرز گروه زراعت دانشگاه علوم کشاورزي و منابع طبیعی گرگان در سال1397 انجام شد.
براي اعمال تیمار تنش آبی از نوع غرقابی - صفر، 3، 5 و 7 روز - ، تعداد 100 عدد بذر در بشر قرار داده شده و بههمراه100 میلی لیتر آب مقطر مرطوب گردید. پس از سپري شدن زمانهاي مورد نظر بر اساس تیمارهاي اعمال شده، بذرها از محیط غرقاب خارج و در چهار تکرار روي یک لایه کاعذ صافی در پتريدیش کشت و در انکوباتور دماي مطلوب 30 - درجه سانتیگراد - قرار داده شدند. پتريدیشها بهصورت روزانه و تا ثابت شدن تعداد بذور جوانهزده شمارش گردیدند.
براي شبیهسازي اثر دماهاي بالاي ناشی از ایجاد کمپوست و آتش زدن بقایا، 100 عدد بذر نیلوفر انتخاب و درون فویل آلومینیومی پیچیده و بهمدت 5 و 7 دقیقه در دماهاي50، 80 و 100 درجه سانتیگراد درون آون قرار گرفتند. بعد از اعمال تیمارهاي مختلف، چهار تکرار 25 عددي از بذور تیمار شده آماده و پس از اضافه شدن آب مقطر به هر کدام از آنها در انکوباتوري با دماي مطلوب 30 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. شمارش بذرو جوانهزده روزانه دوبار صورت گرفت.
بهمنظور ارزیابی تأثیر دوره غرقابی بر جوانهزنی بذر نیلوفر وحشی، از مدل سیگموئیدي سهپارامتره - معادله - 1 استفاده شد.
براي مدیریت دادهها و ترسیم نمودارها از نرمافزار Excel و Sigma plot - ver.11 - استفاده شد.
معادله - 1 - Y=G max / - 1+exp - - - X -X50 - b - -
که در آن Yدرصد جوانهزنی یا سبزشدن، Gmax حداکثر درصد جوانهزنی یا سبزشدن، X50 ، زمان تا رسیدن به 50 درصد، حداکثر سبز شدن و b نشانگر شیب خط میباشد - چوهان و جانسون، . - 2011
نتایج و بحث
روند تغییرات درصد جوانهزنی تجمعی نیلوفر وحشی تحت تأثیر تنش غرقابی و مقادیر پارامترهاي مختلف مدل سیگموئیدي برازش داده شده به دادههاي درصد جوانهزنی تجمعی در طول دورههاي متفاوت غرقاب در - شکل- 1 الف - نشان داده شده است. با اعمال 3 و 5 روز غرقاب، درصد جوانهزنی بذور این علف هرز به طور قابل توجهی کاهش یافت و هیچ بذري در دوره غرقاب 7 روز جوانه نزد. سرعت جوانهزنی نیلوفر وحشی نیز با افزایش دوره غرقاب به شکل خطی کاهش یافت. بر اساس تابع برازش یافته به ازاي هر روز افزایش دوره غرقاب، سرعت جوانهزنی این گیاه به میزان 0/02 بذر در هر ساعت کاهش یافت - شکل-1 ب -
شکل -1 الف - تغییرات درصد جوانه زنی تجمعی نیلوفر در تیمارهاي مختلف غرقاب ب - - تغییرات سرعت جوانه زنی نیلوفر - زمان تا رسیدن به 20 درصد جوانه زنی - در تیمارهاي مختلف غرقاب حداکثر جوانهزنی در تیمار شاهد - بدون غرقاب - و با 99 درصد بود. بعد از اعمال 3 و 5 روز غرقاب، درصد جوانهزنی به ترتیب به میزان 50 و 76 درصد کاهش یافت و به 49 و 24 درصد رسید - جدول. - 1 با توجه به تاثیر زیاد غرقاب بر مولفههاي درصد و سرعت جوانهزنی این گیاه و کاهش قابل توجه جوانهزنی بذور، میتوان غرقاب را به عنوان روش مناسب براي مدیریت این علف هرز معرفی نمود. گرگانی - 1394 - دریافت که با اعمال 3 روز غرقاب، درصد جوانهزنی بذر علف هرز Ipomoea hederaceae به طور قابل توجهی کاهش یافت و هیچ بذري در دورههاي غرقاب بیشتر سبز نشد.
جدول -1 مقادیر مربوط به پارامترهاي مختلف مدل سیگوئیدي برازش یافته به دادههاي درصد جوانهزنی تجمعی نیلوفر وحشی در تیمارهاي مختلف غرقاب
نتایج مشاهده شده آزمایش اثر دماي بالا بر درصد جوانهزنی بذر نیلوفر وحشی نشان داد که هیچ بذري در تیمارهاي دمایی 50، 80 و 100 درجه سانتیگراد در زمانهاي 5 و 7 دقیقه جوانه نزد. در گام بعد، بذوري که تحت فشار پنس، پوك نبوده و مقاومت نشان دادند به عنوان بذرهاي سالم در نظر گرفته شده و شمارش شدند - بوگازاس و همکاران، . - 2004 بر این اساس در تیمارهاي 5 و 7 دقیقه قرارگیري در معرض دماي 50 درجه سانتیگراد، به ترتیب 40 و 36 درصد بذرها سالم بودند؛ اما با افزایش دما، درصد بذرهاي سالم به شکل خطی کاهش یافت و در دماي 100 درجه سانتیگراد هیچ بذر سالمی مشاهده نگردید - شکل . - 2
شکل -2 اثر دماهاي بالا و مدت زمان قرارگیري در معرض آن بر بقاي بذر نیلوفروحشی
با توجه به تاثیر زیاد تنش غرقاب بر مولفههاي درصد و سرعت سبزشدن این گیاه و کاهش قابل توجه سبزشدن بذور میتوان غرقاب را به عنوان روش مناسب براي مدیریت کنترل این علفهرز معرفی نمود. همچنین سوزاندن بقایاي گیاهی در مزارع نیز در کنترل نیلوفر وحشی و از بین رفتن قدرت جوانهزنی و سبزشدن بذور این گیاه موثر میباشد.
