بخشی از مقاله
چکیده
این پژوهش جهت تعیین دماهاي کاردینال بذر علفهرز تاجریزيسیاه - Solanum nigrum - با استفاده از مدلهاي رگرسیونی انجام شد. جوانهزنی در دماهاي ثابت 10،5، 15، 20، 25، 30، 35، 40 و 45 درجه سانتیگراد در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار انجام شد. بذرهاي جوانه زده، هر دوازده ساعت شمارش و سرعت و درصد جوانهزنی محاسبه و واکنش جوانهزنی بذر علفهرز تاجریزي بر پایه سه مدل بتا، دو تکهاي و دندان مانند ترسیم شد.
تاثیر دما بر درصد و سرعت جوانهزنی بذر تاجریزيسیاه معنیدار بود. بالاترین سرعت جوانهزنی در دماي 25 درجه سانتیگراد مشاهده شد. با توجه به ضرایب تبیین رگرسیونی و ریشه میانگین مربعات خطا، مدل دو تکهاي بهترین مدل براي سرعت جوانه زنی بذر علف هرز تاجریزيسیاه بود. طبق نتایج این آزمایش، دماي کمینه، بهینه و بیشینه براي جوانهزنی بذر تاجریزيسیاه به ترتیب معادل 14/52، 25/90 و 39/84 درجه سانتیگراد تعیین شد.
مقدمه
اثر درجه حرارت بر جوانهزنی بر حسب درجه حرارتهاي کاردینال یعنی دماي حداقل، مطلوب و حداکثر بیان میشود و جوانهزنی در این محدوده حرارتی رخ میدهد. دماهاي کاردینال جوانهزنی از پارامترهاي مهم مدلهاي پویایی علفهاي هرز میباشد
براي تعیین دماهاي کاردینال گیاه بروموس ژاپنی - Bromus japanicum - از مدلهاي مختلفی استفاده شد و ریشه میانگین مربعات خطا، براي مدل دو تکهاي نسبت به سایر مدلها کمتر بوده و طبق آن دماي پایه، مطلوب و سقف براي جوانهزنی به ترتیب معادل 0/66، 10/6 و 44/58 درجه سانتیگراد برآورد شده است
به منظور مدیریت بهتر علفهاي هرز مطالعه زیست شناسی بذر آن به عنوان اولین مرحله چرخه زندگی گیاه از اهمیت ویژهاي برخوردار است. بر همین اساس این مطالعه به منظور تعیین درجه حرارتهاي کاردینال جوانهزنی علفهرز تاجریزي انجام گرفت.
مواد و روشها
بذر علف هرز تاجریزي سیاه در سال زراعی 1396 از باغات کرج جمعآوري شد. به دلیل داشتن خواب فیزیولوژیکی، خواب آنها شکسته شد. به منظور تعیین دماهاي اصلی آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام گرفت. تیمارهاي آزمایش شامل دماهاي 5، 10، 15، 20، 25، 30، 35، 40 و 45درجه سانتیگراد بود. در هر پتریدیش حاوي دو لایه کاغذ صافی ضدعفونی شده، تعداد 25 عدد بذر قرار داده شد و به آن 5 میلیلیتر آب مقطر اضافه شد. پتریدیشها به مدت 14 روز در تاریکی قرار داده شدند.
شمارش از روز دوم شروع و هر دوازده ساعت یکبار انجام شد. در کلیه تیمارها علاوه بر درصد و سرعت جوانهزنی، براي هر تکرار، منحنی پیشرفت جوانهزنی نسبت به زمان - ساعت - ترسیم - Hosseini et al. 2016 - و زمان لازم براي 50 درصد - D50 - جوانهزنی از طریق درونیابی برآورد گردید. عکس زمان تا 50 درصد جوانه زنی نهایی - 1/D50 - به عنوان سرعت جوانه زنی - GR - در نظر گرفته شد. محاسبات مورد نیاز با استفاده از برنامهGermin ، - Soltani et al. 2010 - انجام شد. براي تعیین دماهاي کاردینال سه مدل رگرسیونی دندان مانند - dentlike - ؛ دو تکهاي - segmented - و پنج-پارامتري بتا روي درجه حرارت و سرعت جوانهزنی - - Hosseini et al. 2016، برازش داده شد. براي تجزیه واریانس دادهها و همچنین براي برازش مدلهاي مورد نظر به ترتیب از نرمافزارهاي SAS 9.1 و Sigma plot 12 استفاده شد.
نتایج و بحث
تاثیر دما بر درصد و سرعت جوانهزنی بذر علفهرز تاجریزي معنی دار - P<0.05 - بود. مقایسه میانگین درصد جوانهزنی در دماهاي مختلف نشان داد که در دماي کمتر از 10 درجه سانتیگراد جوانهزنی انجام نگرفت و با افزایش دما از 10 به 15 درجه سانتیگراد، میزان جوانهزنی با اختلاف معنیداري به 5 درصد رسید و با افزایش دما تا 25 درجه سانتیگراد، جوانهزنی بهصورت معنیدار افزایش یافت و در دماي 25 درجه سانتیگراد به حداکثر میزان 85 - درصد - رسید و با افزایش درجه حرارت از درصد جوانهزنی کاسته شد و از دماي 40 درجه سانتیگراد به بالا، جوانهزنی متوقف شد
روند تغییرات سرعت جوانهزنی، مشابه درصد جوانه زنی بود و بین دماهاي مختلف براي سرعت جوانهزنی تفاوت معنیدار مشاهده شد - جدول . - 1 کمترین سرعت جوانهزنی در دماي 15 درجه سانتیگراد به میزان 0/08 بذر در ساعت مشاهده شد. در دماي 25 درجه سانتیگراد بیشترین سرعت جوانهزنی 0/162 - بذر در ساعت - حاصل شد
جدول-1 مقایسه میانگین درصد و سرعت جوانه زنی بذر علف هرز تاجریزي سیاه
بذرها در یک دامنه دمایی جوانه میزنند و درصد و سرعت جوانهزنی آنها با افزایش دما تا دماي مطلوب جوانهزنی افزایش و بعد از آن کاهش مییابد. دلایل مختلفی براي کاهش درصد و سرعت جوانهزنی در دماهاي بالاتر بیان شده است. در دماهاي بالاتر از حد مطلوب، تاخوردگی پروتئینها، اختلال در غشاءها و اثرات متقابل با خشکی گزارش شده است
جدول -2 بهترین پارامترهاي برآورد شده - ریشه دوم میانگین مربعات خطا، ضریب تبیین، دماي پایه، دماي مطلوب و دماي سقف - براي جوانه زنی بذر تاجریزي سیاه.
محاسبه دماهاي کاردینال
کمی سازي واکنش جوانهزنی بذرهاي تاجریزي سیاه در دماهاي مختلف با کمک مدل بتا، دو تکهاي و دندانمانند انجام شد
شکل -1 دماهاي کاردینال جوانهزنی بذر گیاه تاتوره با استفاده از مدلهاي بتا، دو تکهاي و دندان مانند
دماي کمینه، بهینه و بیشینه براي مدل دو تکهاي، دندانمانند و بتا در جدول 2 بیان شده است و در بین مدلهاي ارائه شده، در مدل دو تکهاي دماهاي مذکور به ترتیب معادل14/52 ،25/90 و 39/84 درجه سانتیگراد برآورد شد که بر پایه ضرایب رگرسیون و میزان انحراف از مدل، مدل دو تکهاي نسبت به دو مدل دیگر برتري دارد.
حسینی و همکاران - 2016 - براي تعیین زمان رسیدن به 50 درصد جوانهزنی علف هرز ازمک، جودره و جوموشی، دو مدل دو تکهاي و دندانمانند را برازش دادند و نتیجه گرفتند که مدل دندانمانند براي علف هرز ازمک و مدل دو تکهاي براي علف هرز جو موشی، مدلهاي مناسبتري بودند
تعیین دماهاي کاردینال بذر علفهاي هرز، یکی از موثرترین پارامترهاي مهم بر پویایی جمعیت علفهايهرز است. با توجه به اینکه عملیات مدیریت علفهاي هرز درمزارع و باغات از قبیل کاربرد علفکشهاي پسرویشی تحت تاثیر زمان جوانهزنی و سبز شدن علف هرز قرار دارد، آگاهی از نیازهاي دمایی جهت سبز شدن علفهرز، نقش مهمی در برنامهریزي مدیریت علف هرز در مزارع دارد.
