Allelopathic Effects of Aqueous Extracts of Two Crops (Wheat and Barley) and Wild Mustard (Sinapis arvensis)

پژوهش های حفاظت گیاهان ایران

Article 7, Volume 28, Issue 4 - Serial Number 29, December 2015, Pages 482-489   

Document Type: Research Article

DOI: 10.22067/jpp.v28i4.45305

Authors

A. Rafatjoo; Adel Modhej

Islamic Azad University, Shoushtar

Abstract

In order to study the interaction allelopathic effects of wheat, barley and wild mustard on seed germination and seedling growth, this investigation was conducted in 2009 in two separate experiments. Allelopathic effect of four aqueous extracts (0, 2.5, 5 and 10%) of wild mustard on wheat and barley germination was evaluated in the first experiment, based on two randomized completely designs (RCD) with three replications. In the second experiment, the effects of barley and wheat aqueous extracts (0, 2.5, 5 and 10%) on germination and seedling growth of wild mustard were investigated in two separate experiments. Results indicated that the extract concentrations of wild mustard reduced germination rate and seedling growth of wheat and barley, significantly. In the second experiment, effects of extract concentrations on seed germination and seedling growth of wild mustard was significant in 1% probability level. Seed germination reduction of wild mustard under 2.5 and 5% extract concentrations compared to control, was 64 and 91% in wheat and 80 and 96.6% in barley, respectively. The germinations of wild mustard were terminated by 10w/v of all crop extracts. Generally, results showed that the allelopathic effects of wild mustard on wheat were higher than barley. Also, barley had higher allelopathic impact on wild mustard compared with wheat.

Keywords

Germination rate; Radicle length; Aqueous extract concentrations

References

1- اصغری ج.، و تواری و. 1384. بررسی توان دگرآسیبی ارقام جو بر جوانه‌زنی و رویش بذر خردل وحشی و دم روباهی. اولین همایش علوم علف‌های هرز ایران. تهران، ایران. 217-213.

2- اویسی م.، رحیمیان نجفی ح.، بختیار ف.، دیانت م.، و محمدیان م. 1386. بررسی توانایی اللوپاتیک و روند تغییرات 64 ساله آن در ارقام جو ایران. دومین همایش علوم علف‌های هرز ایران. مشهد، ایران. 1386. 183-179.

3- باغستانی م.ع.، نجفی ح. و زند ا. 1382. بیولوژی و مدیریت علف هرز خردل وحشی، نشرموسسه تحقیقات آفات و بیماری‌های گیاهی، 71 صفحه.

4- بهرامی س.، و محمودی س. 1386. بررسی اثر آللوپاتیک عصاره آبی علف هرز پنجه مرغی بر جوانه‌زنی و رشد گیاهچه‌های گندم. دومین همایش علوم علف‌های هرز. مشهد، ایران. صفحه 235.

5- حسن پور ج.، خدابنده ن. و رنجی ذ. 1384. بررسی اثرات آللوپاتیک چند گونه زراعی و علف هرز بر جوانه‌زنی و خصوصیات رویشی جو. اولین همایش علوم علف‌های هرز ایران. تهران، ایران. 374-369.

6- حجازی ا. 1379. آللوپاتی خودمسمومی و دگر مسمومی (اثرات متقابل موجودات نسبت به یکدیگر)، تهران: انتشارات دانشگاه تهران، 185 صفحه.

7- حمیدی ر.، مظاهری د.، رحیمیان ح.، علیزاده ح.، غدیری ح.، و زینالی ح. 1386. آثار افشره‌های برگ وساقه جو وحشی روی جوانه‌زنی و رشد گیاهچه گندم زمستانه. دومین همایش علوم علف‌های هرز ایران. مشهد، ایران. 265-262.

8- رضایی نودهی آ.، خانقلی ش و نوری م. 1382. بررسی پتانسیل آللوپاتیک تره تیزک وحشی، خردل وحشی و کلزا روی جوانه‌زنی و رشد گیاهچه‌های شب بو و تاج خروس. پژوهش و سازندگی (در زراعت و باغبانی)، 60: 71-65.

9- روستا نژاد م.، نبوی کلات م.، شافع م.، و کهنسال ا. 1386. بررسی اثرات دگرآسیبی کیسه کشیش بر روی جوانه‌زنی یونجه، گندم و کلزا. دومین همایش علوم علف‌های هرز ایران. 290-286.

10- شجیع ا.، صفاری غ.، گواهی م.، و صفاری م. 1387. اثر دگرآسیبی کلزا روی رشد و جوانه‌زنی چهار رقم جو. نهمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران. تهران، ایران. صفحه 432.

11- فرهودی ر.، مدحج ع . و علوی ر. 1393. بررسی اثر ترکیبات آللوشیمیایی جو زراعی (Hordeum vulgare L.)بر جوانه زنی، رشد گیاهچه و فعالیت برخی آنزیم‌های گیاهچه سلمه‌تره (Chenopodium album L.). نشریه حفاظت گیاهان. 28 (2): 241-234.

12- مدحج ع.، و فتحی ق. 1387. فیزیولوژی گندم. انتشارات دانشگاه آزاد اسلامی واحد شوشتر. 316 صفحه.

13- منتظری م. 1384. یافته‌های دانش علف هرز با چشم اندازی ویژه در کنترل بیولوژیکی، انتشارات سازمان تحقیقات و آموزش کشاورزی، 207 صفحه.

14- میقانی ف. 1382. آللوپاتی (دگر آسیبی) از مفهوم تا کاربرد، انتشارات پرتو واقعه، 256 صفحه.

15- Baghestani A., Lemieux C., Leroux G.D., Baziramakenga R., Simard R.R. 1999. Determination of allelochemicals in spring cereal cultivars of different competitiveness. Weed Science, 47: 498-504.

16- Copaja S.V., Nicol D., and Wratten S.D. 1999. Accumulation of hydroxamic acids during wheat germination. Phytochemistry, 50: 17-24.

17- Liu D.L., Lovett J.V. 1993. Biologically active secondary metabolites of barley. II. Phytotoxicity of barley allelochemicals. Journal of Chemical Ecology, 19: 2231-2244.

18- Ma S.Y., Kim J.S., and Ryang H.S. 1999. Allelopathic effect of barley to red rice and Barnyardgrass. Korean J. Weed Science, 19: 228–235.

19- Mason–Sedun W., Jessop R., and Lovett J.V. 1986. Differential phytoxicity among species and cultivars of the genus Brassica to wheat. I. Laboratory and field screening of species. Plant and Soil, 93:3-16.

20- Modhej A., and Bedarvandi B. 2006. Integrated weeds management in canola. In: Proceedings of 1th Asian Pacific weed science society conference, Colombo, Srilanka.

21- Peterson J., Belz R., Walker F., and Hurle K. 2001. Weed suppression by release isothiocynamates from Turnip-rape mulch. Agronomy Journal, 93: 37-43.

22- Putnam A.R., and Weston L.A. 1986. Adverse impacts of allelopathy in agricultural systems. In the science of Allelopathy, ed. A.R. Putnamand Tang. S.C., U.S.A: John Wiley and sons. Inc.

23- Walters D.R., and Wylie M.A. 1986. Polyamines in discrete regions of barley leaves infected with the powdery mildew fungus, Physiologia Plantarum, 67: 630-633.

24- Worsham A.D. 1984. Crop residues kill weeds: allelopathy at work with wheat and rye. Crops Soils, 37: 18-20.

25- Wu H., Pratley J., Lemerle D., Haig T., and Verbeek B. 1998. Differential allelopathic potential among wheat accessions to annual ryegrass. In. Proceedings 9th Australian Agronomy Conference, Wagga Wagga, Australia, 567-571.

26- Yamane A., Fujikura J., Ogawa H., and Mizotani J. 1992. Isothiocyanates as allelopathic compounds from Rorippa indica Hiern. (Cruciferae) roots. Journal of Chemical Ecology, 18: 1941-1949.

27- Yoshida H., Tsumuki H., Kanehisa K., and Corcuera L.J. 1993. Release of gramine from the surface of barley leaves. Phytochemistry, 34: 1011-1013.

28- Yu J., Vasanthan T., and Temelli F. 2001. Analysis of phenolic acids in barley by high-performance liquid chromatography. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49: 4352-4358.