بخشی از مقاله
چکیده
تغییرات اقلیم مانند افزایش دما و کاهش رطوبت میتواند خواب بذر را دستخوش تغییرات نماید. به منظور بررسی اثر شرایط دمایی و رطوبتی خاك در طی چینه سرمائی بر پویایی خواب بذر خرفه و پاسخ جوانهزنی حاصل از آن، آزمایشات گلخانه و پتريدیش انجام شد. بذرها درون گلدانهایی با محتواي رطوبتی ثابت - شامل %85، %70، %55، و %40 ظرفیت مزرعه - و در دماهاي 2، 5 و 10 درجه سانتیگراد قرار داده شده و پس از 100 روز از گلدان و کیسهها خارج شده و آزمون جوانهزنی در دماهاي 10، 15، 20، 25، 30 و 35 درجه سانتیگراد در سه تکرار انجام شد.
کاهش خواب و در نتیجه جوانهزنی فقط در دماي 30 و 35 درجه سانتیگراد رخ داد و در همه تیمارها بیشترین میزان جوانهزنی در دماي 35 درجه سانتیگراد بود. نگهداري بذر در دماهاي 5 و 10 درجه سانتیگراد جوانهزنی بالایی را نسبت به بذرهاي نگهداري شده در 2 درجه سانتیگراد ایجاد کرد.
نتایج نشان داد دماي نگهداري بذر طی چینه سرمایی به افزایش از 2 درجه سانتیگراد به 5 یا 10 درجه سانتیگراد که عملا چینه سرمایی یا استراتیفیکاسیون انجام نشد نه تنها باعث کاهش جوانهزنی و افزایش خواب نگردید، بلکه میزان جوانهزنی بذر را افزایش داد. ضمنا میزان رطوبت در خاك طی چینه سرمایی اثر قابل توجهی در جوانهزنی بذرها ایجاد نکرده و پیشبینی میشود بذرهاي خرفه در صورت افزایش دماي زمستان به بالاي دماي چینه سرمایی یا کاهش طول دوره زمستان دچار کاهش جوانهزنی نخواهند شد، بالعکس احتمال افزایش جوانهزنی و رویش بذر پیشبینی میگردد.
مقدمه
خرفه گیاهی یکساله و تابستانه از خانواده Portulacaceae میباشد که بذرهاي آن در فروردین تا اردیبهشت ماه جوانه زده و از تیر تا شهریور ماه گل میدهد و از جمله گیاهانی است که به طریق رویشی تکثیر شده و گسترش مییابد - راشد محصل . - 1378 از آنجا که خرفه علف هرز مهم تعداد زیادي از محصولات کشور است و به دلیل سیستم فتوسنتزي چهار کربنه داراي سرعت فتوسنتزي بالایی میباشد و به تنشهاي محیطی نیز مقاوم است رقیب جدي محصولات زراعی به شمار میرود.
از این رو شناسایی خصوصیات فیزیولوژیکی این علف هرز و تاثیر عوامل محیطی از جمله دما و درجه حرارت بر آن کمک شایانی به روشهاي مناسب براي کنترل این علفهرز خواهد نمود - کوچکی و همکاران، . - 1380 با توجه به اینکه درجه حرارت عامل اولیه در تحریک جوانهزنی و تنظیم وضعیت خواب است، تغییر در آن ممکن است موجب تغییر در جوانهزنی شود
در چنین پیشبینی احتمال آن وجود دارد که ناهماهنگی در زمانبندي جوانهزنی براي بسیاري از گونهها رخ دهد. بنابراین، اهمیت این موضوع سبب شد که اثر تغییرات عوامل محیطی بر شکست خواب گیاه خرفه بررسی شود.
مواد و روشها
به منظور بررسی اثر دما و رطوبت بر جوانهزنی بذور علفهرز خرفه، آزمایشی در آزمایشگاه علوم علفهاي هرز پردیس کشاورزي و منابع طبیعی کرج انجام شد. در این پژوهش، بذرگیري از بوتههاي واقع در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه تهران در تابستان سال 1396 انجام شد. پس از جداسازي و خالصسازي بذرها همگن شده و در مجاورت هواي آزاد خشک شدند.
قبل از آغاز آزمایش آزمون جوانهزنی ابتدایی در بذرها صورت گرفت. جوانهزنی بذرهاي خرفه صفر بود. سپس تودهاي از خاك مزرعه برداشته شد. این خاك درون گلدان ریخته شده و هر گلدان شماره مخصوص به خود را دریافت کرده و وزن شد. ابتدا بذرها درون انکوباتور تحت تاثیر تیمارهاي مختلف سرمادهی و رطوبت خاك قرار گرفتند. تیمارهاي سرمادهی شامل دماهاي 2، 5 و 10 درجه سانتیگراد بود . براي ایجاد پتانسیلهاي رطوبتی از دستگاه صفحات فشاري استفاده شد این تیمارها شامل فشارهاي -0/3، -2، -4 و -10 بار بودند که فشار -0/3 بار بهعنوان ظرفیت زراعی و فشار -10 بار بهعنوان نقطه پژمردگی گیاه در نظر گرفته شد. پس از 100 روز نمونههاي بذر از انکوباتور خارج شده و آزمون جوانهزنی بر روي آنها انجام گرفت.
آزمون جوانهزنی در دماهاي 10، 15، 20، 25، 30 و 35 درجه سانتیگراد با 3 تکرار انجام شد. بذرها پس از قرار گرفتن درون پارچه تور مانند در عمق 5 سانتیمتري گلدانها دفن شدند. بذرها پس گذشت 100 روز استخراج شده و براي رفع آلودگی و شسته شدن خاك آنها را هیپوکلرید سدیم 1 درصد ضدعفونی کرده و با آب مقطر اتوکلاو شده شستوشو داده شد.
بذرها، در پتريدیشهایی با قطر 8 سانتیمتر، به تعداد 50 عدد قرار گرفتند. 5 میلیلیتر آب مقطر به هر پتريدیش اضافه شده و بذرها بر روي دو لایه کاغذ صافی قرار گرفتند . جهت آزمون جوانهزنی در انکوباتور با 6 دما 10 - ، 15، 20، 25، 30 و 35 درجه سانتیگراد - قرار داده شده و بذرهاي جوانه زده روزانه شمارش شده و جوانهزنی نهایی نیز پس از 14 روز محاسبه شد. براي آنالیز دادهها و برازش مدل از نرم Sigma plot 12 و براي رسم نمودارها از نرم افزار Excel 2016 استفاده شد.
نتایج و بحث
نتایج نشان داد که جوانهزنی بذور خرفه در همه تیمارها فقط در دماهاي 30 و 35 درجه سانتیگراد رخ داد و بیشترین جوانه زنی نیز در دماي 35 درجه سانتیگراد مشاهده شد. در آزمایش پورطوسی و همکاران - 1387 - نیز دیده شد که بیشترین جوانهزنی در بذرهاي خرفه در دماهاي 35 و 45 درجه سانتیگراد رخ داد. نیاز دمایی بالاي این گیاه براي جوانهزنی نشان دهنده این است که خسارت این علف هرز در اواسط تابستان بیشتر خواهد بود
شکل _1رابطه بین دما و رطوبت با درصد جوانهزنی گیاه خرفه با پتانسیل رطوبتی -0/3، -2، -4 و -10 بار و دماي چینه سرمایی ٢ - A - ، - B - 5 و - C - 10 درجه سانتیگراد در دماي 30 و 35 درجه سانتیگراد.
با توجه به شکل 1 میزان جوانهزنی در تیمار چینه سرمایی 2 درجه سانتیگراد به میزان قابل توجهی کمتر از 5 و 10 درجه سانتیگراد بود. در دماي چینه سرمایی 2 درجه سانتی گراد میانگین جوانهزنی در دماي 35 درجه سانتیگراد، درتیمار رطوبتی -./3 بار%30 بود که بالاترین مقدار جوانهزنی در این دما را نشان داد که میتوان گفت نشاندهنده تاثیر رطوبت بر شکست خواب در این چینه سرمایی میباشد. در همهي تیمارها درصد جوانه زنی در دماي 35 درجه سانتیگراد بیشتر از دماي 30 درجه بود. شکست خواب در بذر گونه هاي تابستانه که در دماي پایین و محیط مرطوب نگهداري میشوند گزارش شده است
شکل 2 نشان میدهد که گیاه خرفه براي رسیدن به20و30 درصد جوانهزنی نیاز به رطوبت بالایی ندارد و همچنین در دماي 5 و 10 درجه سانتیگراد نیز واکنش بهتري نسبت به دماي پایینتر دارد. همانطور که در شکل مشاهده میکنید در GR20و GR30 نمودارها تقریبا یکنواخت و با افزایش دماي چینه سرمایی، سرعت جوانهزنی افزایش پیدا میکند.
شکل -2 نمودار سرعت جوانهزنی گیاه خرفه تحت تاثیر تیمارهاي دمایی و رطوبتی - زمان رسیدن تا - A - 20 و - B - 30 درصد جوانهزنی -
شکل بالا عوامل موثر بر شکست خواب و الگوي جوانهزنی را به خوبی نشان میدهند، میتوان گفت که درصد جوانهزنی گیاه خرفه همبستگی قابل توجهی با رطوبت خاك ندارد و نه تنها دماهاي چینه زمستانی بالاتر از حد معمول نیز روند کاهشی بر درصد جوانهزنی گیاه ندارد بلکه باعث افزایش جوانهزنی نیز میشود، اما سرعت جوانهزنی نسبت به عوامل اقلیمی حساستر بوده و بیشتر دچار تغییر میشود. این پارامتر بیشتر تحت تاثیر دماي سرمادهی و کمتر تحت تاثیر رطوبت میباشد
به هر حال مقدار و سرعت کمتر جوانهزنی میتواند در رقابت به نفع گیاه زراعی باشد، در واقع گیاه زراعی فرصت این را پیدا میکند که فاز رویشی خود را سریع تر تکمیل کرده و در رقابت پیروز شود، همچنین زمان بیشتري براي کشاورز وجود دارد تا بتواند با روش مناسب با علفهاي هرز مبارزه کند. با کمک مدلهاي پیشبینی جوانهزنی میتوان در زمان مناسب با علفهاي هرز مبارزه کردو جمعیت قابل توجهی را کنترل کرد. پس مدلهاي دمایی_رطوبتی میتوانند در جهت پیشبینی الگوي جوانهزنی و بکار گیري بهترین روش در بهترین زمان براي کنترل علفهاي هرز باشند.
