بخشی از مقاله
چکیده
اثرات آللوپاتی علفهاي هرز غالبا از جوانهزنی و مراحل اولیه رشدي گیاهان جلوگیري میکنند. شلمی - Rapistrum rugosum - L حاوي ترکیبات محلول در آب بوده و خاصیت آللوپاتیک دارد. به منظور بررسی اثرات آللوپاتیک شلمی، غلظتهاي مختلف عصاره 0 - ، 10، 20، 30 ،40 ، 50 ، 60 ،70 ،80 ،90 و 100 درصد - حجم/حجم - بدست آمده از محلول 10گرم از پودر خشک شده گیاه شلمی در 100 سی سی آب مقطر بر جوانه زنی و رشد گیاهچه سیاه دانه آزموده شد.
آزمایش در قالب طرح کاملاٌ تصادفی در 4 تکرار در سال 1398 در شرایط آزمایشگاهی در دانشکده علوم کشاورزي دانشگاه گنبد کاووس انجام شد. نتایج حاکی از تاثیر معنیدار عصاره آبی شلمی بر پارامترهاي جوانهزنی سیاه دانه بود. به طوریکه با افزایش درصد غلظت عصاره، پارامترهاي رشدي شامل سرعت جوانهزنی، درصد جوانهزنی ، طول ساقهچه، طول ریشهچه، وزنتر ریشهچه و ساقهچه در مقایسه با شاهد کاهش معنیدار نشان داد، بهطوریکه از تیمار سطح 50 درصد به بالا، جوانه زنی و رشد گیاهچه کاملا متوقف گردید. همچنین رشد ریشه سیاه دانه نسبت به اندام هوایی حدود 40درصد کاهش نشان داد. این نتایج بیانگر اثر بازدارندگی عصاره شلمی بر گونه سیاهدانه بود که امکان کاربرد آن را به عنوان یک علف کش زیستی فراهم میسازد.
مقدمه
آللوپاتی موضوعی است که در مطالعات اکولوژي زراعی توجه زیادي را به خود معطوف نموده است . - Meiqiu et al., 2003 - شواهد براي اثبات روابط آللوپاتی در طبیعت بهوسیله گیاهان حاوي مواد شیمیایی با فعالیت آللوپاتیک - فنل، ترپنها، فلاونوئیدها و غیره - و توانایی این گیاهان براي ممانعت از جوانیزنی و یا رشد گیاهان در برخی آزمایشات توصیف شده است
به علت موانع و محدودیتها در تمایز تاثیرات آللوپاتی از سایر رقابتهاي موجود در بین گیاهان، اغلب مطالعات آللوپاتی بر روي اثرات عصارههاي مختلف بر جوانه زنی بذور و مراحل اولیه رشدي گیاهچهها متمرکز شده است. به طوریکه تاکنون تاثیرات آللوپاتی علفهاي هرز متعددي بر روي گیاهان زراعی و دارویی بررسی شد، مانند یولاف - رستمی و ملکی، - 1396، پونه - Mutlu and Okkes, 2009 - 65 و شاه پسند درختچهاي. - Romel et al., 2007 - 66 شلمی - Rapistrum rugosum L - گیاهی از خانواده شب بو است که توسط بذر تکثیر می شود.
این گیاه یک ساله، پهن برگ و زمستانه به ارتفاع 25 تا 100 سانتی متر میباشد که بیشتر در مزارع غلات، زعفران، کلزا و اراضی بایر می روید. حضور این علف هرز در مزرعه علاوه بر رقابت با گیاه زراعی براي عوامل محیطی، ممکن است از طریق ترشح ترکیبات دگرآسیب باعث کاهش عملکرد گیاه زراعی گردد.
سیاهدانه - Nigella sativa L. - گیاهی دارویی ازخانواده آلاله67، یکساله و علفی میباشد. دانههاي این گیاه حاوي 30-40 درصد روغن، 20 درصد پروتئین، 7/5 درصد رطوبت و 0/5 -1/5 درصد اسانس است
نتایج مطالعات محققین پیشین حاکی از پاسخهاي متفاوت گیاهان زراعی به اثرات آللوپاتیکی است و از سوي دیگر، تاکنون مطالعات محدودي در ارتباط با اثرات آللوپاتیکی این گونه بر گیاهان دارویی انجام شده است. از اینرو لازم بهنظر میرسد قبل از معرفی این گیاهان به سیستم کشاورزي، بررسی اثرات آللوپاتیکی آن ضروريتر باشد. لذا هدف از این پژوهش، مطالعه بر همکنش اثرات دگرآسیبی علف هرز شلمی بر جوانه زنی و ویژگیهاي گیاهچه گونه دارویی سیاهدانه میباشد.
مواد و روشها
این مطالعه در آزمایشی در قالب طرح کامل تصادفی با 3 تکرار اجرا شد. اندام هوایی شلمی از مزارع شهرستان آزادشهر تهیه، خشک و آسیاب گردید. براي تهیه عصاره آبی وزنی- حجمی شلمی 10 گرم پودر در100 میلیلیتر آب مقطر حل و بعد از کاغذ صافی عبور داده شد. از عصاره حاصل محلول هایی با غلظت 0، 10، 20، 30، 40، 50، 60، 70، 80، 90 و 100 درصد تهیه شد که غلظت صفر آن بعنوان شاهد و با آب مقطر اعمال گردید.
بذور سیاهدانه تهیه شده از موسسه پاکان بذر اصفهان پس از ضد عفونی در آب ژاول %3 به تعداد 20 عدد بذر در هر پتري دیش چیده و 5 میلی لیتر عصاره شلمی از غلظتهاي مختلف به هر تیمار اضافه گردید. سپس پتري دیشها در اتاقک رشد با دماي محیط25±3 درجه سانتیگراد و تناوب نوري 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی قرار داده شدند. شمارش جوانه زنی روزانه تا 11 روز انجام گرفت
در پایان صفات طول ریشهچه - RL - ، ساقهچه - SL - ، وزن تر - SFW - گیاهچه اندازهگیري شد. درصد جوانهزنی - GP - از تقسیم بذور جوانهزده به کل بذور کاشته شده و ضرب کردن در 100 بدست آمد. سرعت جوانهزنی - GR - بر حسب فرمول زیر بدست آمد
در فرمول - 1 - ، Xn درصد بذور جوانه زده شمارش nام و Yn تعداد روز از ابتداي کشت شروع آزمایش تا زمان شمارش nام است. به منظور توصیف روند صفات مورد مطالعه در غلظتهاي مختلف عصاره، از مدلهاي رگرسیونی بر اساس نرم افزار Excell استفاده گردید.
نتایج و بحث
نتایج حاصل از برازش مدل رگرسیونی - R2 - صفات مرتبط با جوانه زنی سیاه دانه تحت غلظتهاي مختلف عصاره آبی شلمی حاکی از وجود یک رابطه رگرسیونی خطی منفی بین مولفههاي مورد بررسی و غلظتهاي مختلف شلمی بود. بهطوريکه براي صفت درصد جوانهزنی و سرعت جوانهزنی این رابطه خطی منفی حدود 80 درصد - R2 - تغییرات را توجیه نمود - شکل . - 1 بهطوريکه به ازاء هر یک درصد از غلظت عصاره آبی، درصد جوانه زنی به میزان - y = -0.9189x + 71.174 - 0/91 و سرعت جوانه زنی به میزان 0/21 درصد - y = -0.2144x + 16.617 - کاهش یافت. بر اساس فرمول موجود در شکل 1، براي صفات طول اندام هوایی و ریشهچه نیز یک رابطه منفی معنیداري برقرار بود. بهطوريکه به ازاي هر یک درصد از غلظت عصاره آبی، طول اندام هوایی و ریشهچه به ترتیب به میزان 0/042 و 0/033 سانتیمتر کاهش یافت. این تابعها به ترتیب براي طول اندام هوایی و ریشهچه 82 و 74 درصد تغییرات - - R2 را توجیه مینمایند - شکل . - 1
نتایج وزن تر اندام هوایی نیز حاکی از روند کاهشی در غلظتهاي مختلف عصاره شلمی بود، بهطوريکه به ازاي هر یک درصد از غلظت عصاره، وزن تر اندام هوایی به میزان 0/0002 گرم کاهش یافت. این تابع خطی 83 درصد تغییرات این صفت را توجیه نمود. براي صفت وزن تر ریشهچه نیز نتایج مشابه حاصل گردید، به طوريکه نمودار خطی رگرسیونی مربوط به این صفت حدود 74 درصد تغییرات را توجیه نمود. از سویی به ازاي هر یک درصد از غلظت عصاره، وزن تر ریشهچه حدود 0/0001 گرم کاهش یافت.
از سویی نتایج نمودار مربوط به تمامی صفات مورد بررسی حاکی از سیر نزولی شدید در غلظت 50 درصد عصاره آبی شلمی بود، بهطوريکه از این غلظت به بالا جوانهزنی و رشد گیاهچه کاملا متوقف گردید. نامور منصور آبادي و همکاران - 1380 - کاهش چشمگیري از جوانهزنی گندم را تحت غلظتهاي مختلف شلمی مشاهده نمودند. آنها این نتایج را در اثر کاهش قابل توجه جذب یون پتاسیم توسط قطعات ریشه و گیاه گندم میدانند، بهطوريکه در غلظتهاي بالاي عصاره نه تنها جذب یون پتاسیم توسط قطعات ریشه مشاهده نگردید بلکه خروج یون پتاسیم از ریشه صورت گرفت.
بنابراین یکی از محلهاي اولیه اثر آللوکمیکالهاي عصاره آبی شلمی، احتمالا غشا سلولی میباشد که سبب کاهش رشد گیاهچه هاي گندم گردیده است. عصاره آبی برگ نه تنها جذب یون پتاسیم بلکه انتقال یون پتاسیم از ریشه به اندامهاي هوایی گیاهچه گندم را نیز کاهش داده است.
از سویی نتایج این مطالعه حاکی از کاهش چشمگیر صفات مربوط به طول و وزن تر ریشهچه نسبت به اندام هوایی بود که میتواند بیانگر حساسیت بالاي ریشهچه به غلظتهاي بالاي عصاره شلمی باشد. بر مبناي این یافتهها، شلمی میتواند جوانهزنی و رشد گیاهچه سیاه دانه را تحت تاثیر قرار دهد لذا وجود آن در مزرعه میتواند یک عامل کاهش دهنده عملکرد محسوب گردد که میتوان این نتیجه را در کشت و کار گیاه دارویی سیاه دانه مهم دانست. از سویی این نتایج تایید کننده اثرات مهارکنندگی شلمی است لذا میتوان آن را به عنوان یک علفکش زیستی در نظر گرفت و در مطالعات دیگر اثر آن را در سطح مزرعه نیز مورد بررسی قرار داد.
شکل -1 تغییرات درصد جوانهزنی، سرعت جوانهزنی، طول ریشهچه، طول اندام هوایی، وزن تر ریشهچه و وزن تر اندام هوایی سیاه دانه در غلظتهاي مختلف شلمی
