اثر دگرآسیبی دو رقم جو زراعی (Hordeum vulgare L.) بر رشد و ویژگی‌های فیزیولوژیکی ریزوم پیچک (Convolvulus arvensis L.)

پژوهش های حفاظت گیاهان ایران

مقاله 7، دوره 35، شماره 1 - شماره پیاپی 51، اردیبهشت 1400، صفحه 91-101   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jpp.2021.32347.0

نویسندگان

عادل مدحج^* ؛ روزبه فرهودی؛ عصمت رحمتی قلعه علیخانی

گروه شناسایی و مبارزه با علف‌های هرز، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران

چکیده

به منظور بررسی اثر دگرآسیبی بقایای دو رقم بومی و اصلاح شده جو بر رشد ریزوم علف‌هرز پیچک این تحقیق در سال 1392 در آزمایشگاه بذر دانشگاه آزاد اسلامی واحد شوشتر و در محیط کشت گلدان انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار بود. فاکتورهای آزمایش شامل دو رقم جو (توده بومی و 10 سراسری) و تیمار بقایای جو مخلوط شده با خاک شامل 10، 20، 30 و 40 گرم در هر کیلوگرم خاک بودند. همچنین یک تیمار شاهد بدون بقایا نیز در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که اثر رقم، مقدار بقایا و برهمکنش آنها بر فعالیت پراکسیداز، گلایتیتون ردکتاز، کاتالاز، آلفا آمیلاز، درصد اسیدهای چرب، غلظت مالون دی آلدهید و هورمون‌های جیبرلین و آبسیزیک اسید در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود. افزایش مقدار بقایا باعث کاهش فعالیت آنزیم‌های آلفا آمیلاز و کاتالاز شد. اثر بقایای توده بومی بر فعالیت آلفاآمیلاز بیشتر از رقم جو 10 سراسری بود، به نحوی‌که اختلاط 40 گرم بقایای توده بومی و رقم 10 سراسری در کیلوگرم خاک، به ترتیب فعالیت این آنزیم را 38 و 5/79 درصد نسبت به شاهد بدون بقایا کاهش داد. افزایش مقدار بقایا باعث کاهش غلظت هورمون جیبرلین و افزایش هورمون آبسیزیک اسید شد. شیب تغییرات کاهش غلظت هورمون جیبرلین و افزایش آبسیزیک اسید در رقم توده بومی بیشتر از رقم 10 سراسری بود. فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدان در واکنش به افزایش مقدار بقایا تا حدود 20 گرم در کیلوگرم خاک افزایش و سپس به طور معنی‌دار کاهش یافتند. کاهش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان در مقادیر بالای بقایا جو باعث افزایش مقدار اسیدهای چرب و مالون‌دی‌آلدهید شد که بر پراکسیداسیون غشای سلولی دلالت داشت. بطور کلی، بقایای رقم بومی در مقایسه با رقم 10 سراسری از اثر زیانبار بیشتر در تمامی صفات مورد مطالعه ریزوم و گیاهچه پیچک برخوردار بوده و به نظر می‌رسد در مناطقی که علف‌هرز پیچک غالب می‌باشد می‌توان از این بقایای این رقم برای کاهش خسارت‌های این علف‌هرز استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها

آلفا آمیلاز؛ آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان‌؛ جوانه‌زنی؛ مواد آللوشیمیایی؛ هورمون گیاهی

مراجع

1-       Agrawl J., Sairam R.K., Srivasta G.C., Tyagi A., and Meena R.C. 2005. Role of ABA salisylic acid, calcium and hydrogen peroxide on antioxidant enzymes induction in wheat seedling. Planet Science 169: 559-570.

2-       Ashrafi Z.Y., Sadeghi S., Mashhadi H.R., and Alizade H.M. 2008. Study of allelopathical effects of barley on inhibition of germination and growth of seedling green foxtail. Journal of SAT Agricultural Research 6: 1-6.

3-       Ashrafi Z.Y., Sadeghi S., and Mashhadi H.R. 2009. Inhibitive effects of barley (Hordeum vulgare) on germination and growth of seedling quack grass (Agropyrum repens). Icelandic Agricultural Sciences 22: 37-43.

4-       Ben-Hammouda M., Oueslati O., and Habib M. 2001. Auto-Toxicity of barley residues in direct sowing. Laboratoire de Physiologie de la Production des Céréales, Tunisia. 1-9. (In Spanish with English abstract)

5-       Bertholdsson N.O. 2004. Variation in allelopathic activity over 100 years of barley selection and breeding. Weed Research 44: 78-86.

6-       Bogatek R., Gniazdowska A., Zakrzewska W., Oracz K., and Gawroski S.W. 2005. Allelopathic effects of sunflower extracts on mustard seed germination and seedling growth. Biology Plantarum 50: 156-158.

7-       Bouhaouel I., Gfeller A., Fauconnier M.L., Rezgui S., Amara H., and Jadin P. 2015. Allelopathic and autotoxicity effects of barley (Hordeum vulgare L. ssp. vulgare) root exudates. BioControl 60: 425-436.

8-       Chance B., and Maehly A.C. 1995. Assay of catalase and peroxidases. Methods Enzymology 2: 764-775.

9-       Chinnusamy V., Schumaker K., and Zhu J.K. 2004. Molecular genetic perspectives on cross-talk and specificity in abiotic stress signaling in plants. Journal of Experimental Botany 55: 225-236.

10-   Chon S.U., and Kim Y.M. 2004. Herbicidal potential and quantification of suspected allelochemicals from four grass crop extracts. Journal of Agronomy and Crop Science 190: 145-150.

11-   Cruz-Ortega R., Ayala-Cordero G., and Anaya A.L. 2002. Allelochemical stress produced by the aqueous leachate of Callicarpa acuminata: Effects on roots of bean, maize, and tomato. Physiologia Plantarum 116: 20–27.

12-   Dhima K.V., Vasilakoglou I.B., Eleftherohorinos I.G., and Lithourgidis A.S. 2006. Allelopathic potential of winter cereals and their cover crop mulch effect on grass weed suppression and corn development. Crop Science 46: 345-352.

13-   Ding H., Cheng Z., Liu M., Hayat S., and Feng H. 2016. Garlic exerts allelopathic effects on pepper physiology in a hydroponic co-culture system. Biology Open 5(5): 631–637.

14-   Farhoudi R., and Lee D. 2013. Allelopathic effects of barley extract (Hordeum vulgare) on sucrose synthase activity, lipid peroxidation and antioxidant enzymatic activities of Hordeum spontoneum and Avena ludoviciana. Proceeding National Academy of Science Indian Section, Biological Science 83(3): 447–452.

15-   Farhoudi R., and Makizadeh M. 2011. Allelopathic effect of barley aqueous extract on α-amylase activity and seedling growth of wild oat and ryegrass. 2nd conference of seed science and technology. Mashhad, Iran. (In Persian with English Abstract)  

16-    Farhoudi R., Modhej A., and Alavinia S.R. 2014. Effects of Allelopathic Compounds of Barley (Hordeum vulgare L.) on Seed Germination, Seedling Growth and Some Antioxidant Activities of Chenopodium album L. Journal of Plant Protection 28(2): 234-241. (In Persian with English Abstract)

17-   Farhoudi R., Koreshnejad N., and Modhej A. 2014. Effect of wheat aquatic extract (Triticum aestivum cv. Chamran) on germination, vegetative growth, cell membrane damage, a-amylase enzyme and sucrose synthesis enzymes activity of winter wild oat (Avena ludoviciana). Journal of Plant Protection 28(1): 147-150. (In Persian with English Abstract)

18-   Farhoudi R., Sohelifar A., and Modhej A. 2016. Effect of Globe Artichoke (Cynara cardunculus L. var. scolymus L. Fiori) aqueous extracts on antioxidant enzymes activites, endogenous phytohormones concentration and α-amylase activity of Johnson grass (Sorghum halepense) rhizomes at germination stage. Journal Plant Proc. Func 5(17): 75-82. (In Persian with English Abstract)

19-   Gfeller A., Laloux M., Barsics F., Kati D.E., Haubruge E., du Jardin P., Verheggen F.J., Lognay G., Wathelet J.P., and Fauconnier M.L. 2013. Characterization of volatile organic compounds emitted by barley (Hordeum vulgare L.) roots and their attractiveness to wireworms. Journal of Chememical Ecology 39: 1129-1139.

20-   Gniazdowska A., and Bogatek R. 2005. Allelopathic interactions between plants. Multisite Action of Allelochemicals 27(3): 395–407.

21-   Gubbels G.H., and Kenaschuk E.O. 1989. Agronomic performance of flax grown on canola, barley and flax stubble with and without tillage prior to seeding. Canadian Journal of Plant Science 69: 31-38.20.

22-   Jafarzadeh N. 2006. Allelopathic potential of barley. The first national conference of legumes. Mashhad. Iran. 29-30. (In Persian with English Abstract)

23-   Kamal J. 2011.Impact of allelopathy of sunflower (Helianthus annuus L.) roots extract on physiology of wheat (Triticum aestivum L.). African Journal of Biotechnology 10(65): 14465-14477.

24-   Kang G.Q., Wan F.H., Liu X., and Guo L. 2008. Influence of two allelochemicals from Ageratina adenophora Sprengel on ABA, IAA and ZR contents in roots of upland rice seedlings. Allelopathy Journal 21: 253-262.

25-   Kato-Noguchi H., and Macias F.A. 2008. Inhibition of germination and α-amylase induction by 6-methoxy-2-benzoxazolinone in twelve plant species. Biological Plantaum 52: 351-354.

26-   Kremer R.J., and Ben-Hammoud M. 2009. Allelopathic Plants. 19. Barley (Hordeum vulgare L.). Allelopathy Journal 24(2): 225-242.

27-   Lorenzo P., Palomera-Pe´rez A., Reigosa M.J., and Gonzal L. 2011. Allelopathic interference of invasive Acacia dealbata Link on the physiological parameters of native understory species. Plant Ecology 212: 403-411.

28-   Munns R. 2002. Comparative physiology of salt and water stress. Plant, Cell and Environment 25: 239-250.

29-   Oracz K., Bailly C., Gniazdowska A., Côme D., Corbineau D., and Bogatek R. 2007. Induction of oxidative stress by sunflower phytotoxins in germinating mustard seeds. Journal of Chemical Ecology 33: 251-264.

30-   Oueslati O., Ben-Hammouda M., Ghorbal M.H., Guezzah M., and Kremer R.J. 2005. Barley Autotoxicity as Influenced by Varietal and Seasonal Variation. Journal Agronomy and Crop Science 191: 249-254.

31-   Oveisi M., Hamid R., Mashhadi M., Baghestani H., Alizadeh M., and Badri S. 2008. Assessment of the allelopathic potential of 17 Iranian barley cultivars in different development stages and their variations over 60 years of selection. Weed Biology and Management 8: 225–232.

32-   Pushak S., Peterson D., and Stahlman P.W. 1999. Field bindweed control in field crops. New York. John Wiley and Sons, INC.

33-   Valentovic P., Luxova M., Kolarovi L., and Gasparikora O. 2006. Effect of osmotic stress on compatible solutes content, membrane stability and water relation in two maize cultivars. Plant, Soil and Environment 52(4): 186-191.

34-   Xiao Z., Storms R., and Tsang A. 2006. A quantitative starch-iodine method for measuring alpha-amylase and glucoamylase activities. Analual Biochemistry 351: 146-148.

35-   Zimdahl R.L. 2004. Weed crop competition. Blackwell Publication. Canada. P22.