شکستن خواب بذر و تعیین دماهای کاردینال جوانه‌زنی علف‌هرز قیچ لوبیایی (Zygophyllum fabago L.) با استفاده از مدل‌های رگرسیونی

پژوهش های حفاظت گیاهان ایران

مقاله 5، دوره 37، شماره 4 - شماره پیاپی 62، دی 1402، صفحه 411-423   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jpp.2021.71460.1034

نویسندگان

مجید حیدری؛ مهدی راستگو^* ؛ علی قنبری

گروه اگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

به‌منظور ارزیابی اثر برخی روش‌ها بر شکست خواب بذرها و آگاهی از مکانیسم خواب بذرها، ارزیابی اثر دماهای متناوب و نور بر جوانه‌زنی بذرها و نیز تعیین دماهای کاردینال جوانه‌زنی بذرهای قیچ لوبیایی، آزمایش‌هایی در سال 1395 در دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شد. آزمایش اول شامل ارزیابی اثر دماهای ثابت جوانه‌زنی (15 تا 35 درجه سانتی‌گراد) و روش‌های مختلف حذف خواب بذرها بود. آزمایش دوم شامل ارزیابی اثر دماهای متناوب (10/20، 15/25، 10/30 و 20/30 درجه سانتی‌گراد (شب/روز))، رژیم نوری و اعمال و عدم اعمال تیمار شکستن خواب بذور و آزمایش سوم اعمال دماهای ثابت (0 تا 40 درجه سانتی‌گراد) با دوره روشنایی/تاریکی 12/12 ساعت بود و با استفاده از برازش معادلات دوتکه‌ای، چهار پارامتره بتا و دندان مانند به رابطه بین دما و سرعت جوانه‌زنی مقادیر دماهای کاردینال تعیین شد. نتایج نشان داد که جوانه‌زنی بشدت تحت تأثیر دماهای ثابت و متناوب قرار گرفت. نور نقشی در جوانه‌زنی قیچ لوبیایی نداشت. به‌طوری‌که بیشترین درصد جوانه‌زنی در تیمارهای شکستن خواب مربوط به تیمار سولفوریک اسید 15 دقیقه در دمای 30 درجه سانتی‌گراد مشاهده شد. همچنین بیشترین درصد جوانه‌زنی در تیمار دماهای متناوب مربوط به تیمار دمای متناوب 15/25 درجه سانتی‌گراد (زمانی که بذرها خواب‌شکنی نشده بودند) به میزان 6/54 درصد بود. در برآورد دماهای کاردینال نیز مدل چهار پارامتره بتا نسبت به سایر مدل‌ها بهتر بود. براساس برآوردهای این مدل، دماهای پایه، مطلوب و حداکثر برای جوانه‌زنی بذرهای قیچ لوبیایی به‌ترتیب 83/9، 33/16 و 29/39 درجه سانتی‌گراد تعیین شد.

کلیدواژه‌ها

تغییر اقلیم؛ خراش‌دهی؛ دمای متناوب؛ مدلسازی

مراجع

1. Abbasian, A., Asadi, G., & Ghorbani, R. (2017). The effect of temperature on some germination index of invasive plant of Centaurea balsamita and determination of its germination Cardinal Temperatures. Iranian Journal of Seed Science and Technology, 5(2), 215-222. (In Persian with English abstract)
2. Al-e-Ebrahim, M., Rashed Mohassel, M., Maighany, F., & Baghestani, M.A. (2011). Study of different techniques for breaking dormancy and optimum temperature for germination of Russian Knapweed (Acroptilon repens). Journal of Iranian Plant Protection Research, 24(4). (In Persian with English abstract). https://doi.org/10.22067/jpp.v24i4.8127
3. Ansari, O., Gherekhloo, J., Kamkar, B., & Ghaderi-Far, F. (2016). Breaking seed dormancy and determining cardinal temperatures for Malva sylvestris using nonlinear regression. Seed Science and Technology, 44(3), 447-460. https://doi.org/10.15258/sst.2016.44.3.05
4. Asgarpour, R., Mijani, S., & Ghorbabi, R. (2014). Effect of temperature on germination rate of Russianthistle (Salsola kali) based on regression models. Journal of Iranian Plant Protection Research, 27(4), 476-483. (In Persian with English abstract). https://doi.org/10.22067/jpp.v27i4.29893
5. Baskin, C., & Baskin, J.M. (2014). Seeds: Ecology, Biogeography, and Evolution of Dormancy and Germination. Academic Press, San Diego, 150-162.
6. Baskin, J., & Baskin, C. (2004). A classification system for seed dormancy. Seed Science Research, 14(1), 1-16. https://doi.org/10.1079/SSR2003150
7. Bonhomme, R. (2000) Bases and limits to using “Degree Day” Units. European Journal of Agronomy, 13, 1-10. https://doi.org/10.1016/S1161-0301(00)00058-7
8. Copeland, L.O., & McDonald, M.B. (1995). Principles of seed science and technology. 4^th Annals of Botany, 89(6), 798.
9. Ebrahimi, E., & Eslami, S. (2013). Breaking dormancy and effect of some environmental factors on germination of Cutleaf Mignonette (Reseda lutea) Seeds. Journal of Iranian Plant Protection Research, 27(2), 177-184. (In Persian with English abstract). https://doi.org/10.22067/jpp.v27i2.24535
10. El-Keblawy, A., Al-Ansari, F., & Al-Shamsi, N. (2011). Effects of temperature and light on salinity tolerance during germination in two desert glycophytic grasses, Lasiurus scindicus and Panicum turgidum. Grass and Forage Science, 66(2), 173-182. https://doi.org/10.1111/j.1365-2494.2010.00773.x
11. Gadiri, H., & Niazi, M. (2005). Effects of scarification and stratification on seed germination and dormancy of Turgenia latifolia, Cuscuta and Sophora alopecuroides in different temperature regimes. Iran Agricultural Research, 23.24(1), 9-17. (In Persian with English abstract). https://doi.org/10.22099/iar.2005.4248
12. Ghahreman, A. (1997). Flora of Iran. Tehran: Research Institute of Forests and rangelands. 250p. (In Persian)
13. Hardegree, S.P. (2006). Predicting germination response to temperature. I. Cardinal-temperature models and subpopulation-specific regression. Annals of botany, 97(6), 1115–1125. https://doi.org/10.1093/aob/mcl071
14. Izadi-Darbandi, E., Mirzaei, M., & Mehdikhani, H. (2018). Evaluation of flora and distribution of weeds in pistachio (Pistacia vera) orchards of Kerman City. Journal of Iranian Plant Protection Research, 32(1), 59-69. (In Persian with English abstract). https://doi.org/10.22067/jpp.v32i1.60787

• 15- Kamkar, B., Koocheki, A.R., Nassiri-Mahallati, M., & Rezvani-Moghaddam, P. (2006). Cardinal temperatures for germination in three millet species (Panicum miliaceum, Pennisetum glaucum and Setaria italica). Asian Journal of Plant Sciences, 5(2):316-319. http://doi.org/10.3923/ajps.2006.316.319

16. Khajeh-Hosseinim, M., Orooji, K., & Avarseji, Z.(2010). Evaluation of some seed dormancy breaking methods on twenty weeds species. The 3rd Iranian Weed Science Congress. February 2010. p 167-169. (In Persian with English abstract)
17. Khan, M.A., & Ungar, I.A. (1997). Effect of light, salinity and thermoperiod on the seed germination of halophytes. Canadian Journal of Botany, 75(5), 835-841. http://doi.org/10.1139/b97-093
18. Leblanc, M., Cloutier, D., Stewart, K., & Hamel, C. (2003). The use of thermal time to model common lambsquarters (Chenopodium album) seedling emergence in corn. Weed Science, 51(5), 718-724. https://doi.org/10.1614/P2002-108
19. Melendo, M., Benitez, E., & Nogales, R. (2002). Assessment of the feasibility of endogenous Mediterranean species for phytoremediation of Pb contaminated areas. Fresenius Environmental Bulletin, 11(2), 1105–1109.
20. Piper, E.L., Boote, K.J., Jones, J.W., & Grimm, S.S. (1996). Comparison of two phenology models for predicting flowering and maturity date of soybean. Crop Science, 36(6), 1606–1614. https://doi.org/10.2135/cropsci1996.0011183X003600060033x      
21. Roche, C. (1991). Syrian beancaper (Zygophyllum fabago). Pacific Northwest Extension Publication PNW-370. WSU Cooperative Extension, Pullman, Wash.
22. Roman, E., Thomas, A., Murphy, S., & Swanton, C. (1999). Modeling germination and seedling elongation of common lambsquarters (Chenopodium album). Weed Science, 47(2), 149-155. https://doi.org/10.1017/S0043174500091554
23. Sarmadi, A., Tavakkol-Afshari, R., Rahimian-Mashhadi, H., & Mamedi, A. (2017). Cardinal temperatures for germination of Tribulus terrestris. Iranian Journal of Field Crop Science, 48(2), 413-419. (In Persian with English abstract)
24. Sharifi, S., Nejad Sattari, T., Zebarjadi, A.R., Majd, A., & Ghasempour, H.R. (2012). Enhanced callus induction and high-efficiency plant regeneration in Tribulus terrestris , an important medicinal plant. Journal of Medicinal Plants Research, 6(27), 4401-4408. https://doi.org/10.5897/JMPR12.260
25. Soltani, A., Robertson, M.J., Torabi, B., Yousefi-Daz, M., & Sarparast, R. (2006) Modeling seedling emergence in chickpea as influenced by temperature and sowing depth. Agricultural and Forest Meteorology, 138, 156-167. http://dx.doi.org/10.1016/j.agrformet.2006.04.004
26. Soltani, A., Zeinali, E., Galeshi, S., & Latifi, N. (2001). Genetic variation for and interrelationships among seed vigor traits in wheat from the Caspian Sea coast of Iran. Seed Science and Technology, 29, 653-662.
27. Sozzi, G.O., & Chiesa, A. (1995). Improvement of caper (Capparis spinosa) seed germination by breaking seed coat-induced dormancy. Scientia Horticulturae, 62(4), 255-261.
28. Tabrizi, L., Nasiri Mahalati, M., & Koocheki, A. (2004). Investigations on the cardinal temperatures for germination of Plantago ovata and Plantago psyllium. Iranian Journal of Field Crops Research, 2(2), 143-150. (In Persian with English abstract). https://doi.org/10.22067/gsc.v2i2.1248
29. Tavili, A., Saberi, M., & Shahriari, A. (2011). Effect of different treatments on improving germination characteristics and early growth of species Zygophyllum eurypterum & Buhse and Zygophyllum eichwaldii C.A.M. Watershed Research (Research & Construction), 86, 64-69. (In Persian with English abstract)
30. Yan, W., & Hunt, L.A. (1999). An equation for modelling the temperature response of plants using only the cardinal temperatures. Annals of Botany, 84, 607-614. https://doi.org/10.1006/ANBO.1999.0955
31. Yaripour, S., Delnavazi, M. R., Asgharian, P., Valiyari, S., Tavakoli, S., & Nazemiyeh, H. (2017). A survey on phytochemical composition and biological activity of Zygophyllum fabago from Iran. Advanced Pharmaceutical Bulletin, 7(1), 109–114. https://doi.org/10.15171/apb.2017.014
32. Zand, A., Baghestani, M.A., Nezam-Abadi, N., MinBashi-Moeini, M., & Hadizade, M.H. (2010). A review of the latest list of important Iranian herbicides and weeds. Journal of Weed Research, 1(2), P82-100. (In Persian with English abstract)
33. Zarandi, L., Chaparzade, N., & Hajizade, G. (2017). Interactive effects of light and temperature on germination of Zygophyllum fabago Desert Ecosystem Engineering Journal, 5(11), 1-8. (In Persian with English abstract)