بررسی جنبه‌های زیستی جوانه‌زنی و سبز شدن بذرهای نیلوفر‌پیچ (Ipomoea purpurea L.)

پژوهش های حفاظت گیاهان ایران

مقاله 11، دوره 36، شماره 1 - شماره پیاپی 55، فروردین 1401، صفحه 125-139   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jpp.2021.71833.1043

نویسندگان

ایمان عباسی¹؛ فائزه زعفریان^{* 1}؛ معصومه یونس آبادی²

¹گروه زراعت، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

²مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان

چکیده

هدف از این پژوهش بررسی اثر دما، شوری و خشکی و همچنین مطالعه فنولوژی این علف هرز بر اساس درجه روز-رشد می‌باشد. این آزمایش‌ها در آزمایشگاه علوم علف‌های هرز دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار انجام شد، که عبارت بودند از: دمای کاردینال در هشت سطح شامل: 5، 10، 15، 20، 25، 30، 35 و 40 درجه سانتی‌گراد، تنش شوری در نه سطح شاهد، 92/0، 84/1، 68/3، 36/7، 75/14، 5/29، 35 و 40 دسی­زیمنس بر متر کلرید سدیم و تنش خشکی در شش سطح شاهد، 2/0-، 4/0-، 6/0-، 8/0- و 1- مگاپاسکال. برای بررسی فنولوژی علف ­هرز نیلوفرپیچ، آزمایشی مزرعه‌ای در قالب طرح بلوک­های کامل انجام شد. بذور از دمای 10 درجه سانتی‌گراد شروع به جوانه‌زنی کردند و با افزایش دما بر درصد جوانه‌زنی افزوده شد. با بررسی پارامترهای مختلف، مدل دندان مانند به‌عنوان مدل برتر انتخاب و دمای پایه، مطلوب فوقانی، مطلوب تحتانی و سقف به‌ترتیب 39/7، 54/23، 54/29 و 54/39 درجه سانتی‌گراد برآورد شد. همچنین سطح شوری 33/31 دسی‌زیمنس سبب 50 درصد کاهش درصد جوانه‌زنی در این گیاه می‌شود. در تنش خشکی بیشترین درصد جوانه‌زنی (100 درصد) در تیمار شاهد و کمترین درصد جوانه‌زنی (5/97 درصد) در تیمار 4/0- مگاپاسکال مشاهده شد. درمجموع شش مرحله فنولوژی ازجمله سبز شدن، ساقه رفتن، غنچه‌دهی، گلدهی، میوه‌دهی و رسیدگی بذر ثبت شد. نتایج نشان داد که کوتاهترین و طولانی‌ترین مراحل رشدی این علف هرز ازنظر زمانی به ترتیب سبز شدن و ساقه‌دهی می‌باشد. همچنین مشخص شد که نیلوفرپیچ مراحل فنولوژیکی خود را طی 168 روز و با کسب 01/2378 درجه روز-رشد به پایان می‌رساند. نتایج به‌دست آمده حاکی از آن است که بهترین زمان کنترل این علف هرز، قبل از شروع مرحله گلدهی است.

کلیدواژه‌ها

دمای کاردینال؛ تنش خشکی و شوری؛ جوانه زنی؛ فنولوژی؛ نیلوفرپیچ

مراجع

1. Afghani,, & Islami, S.V. (2011). Effect of environmental conditions on germination and storage of pipperweed seeds )Cardia draba L(.. Iranian Journal of Crop Science 42(2): 274-265. (In Persian)
2. Aleebrahim, M.T., Meighany, F., Rashed mohasel, M.H., & Baghestani, M.A. (2009). Study of phenology in Russian knapweed (Acroptilon repens) based on growing day degree. Entomology and Phytopathology 77(2): 119-136.
3. Bajji, M., Kinet, J.M., & Lutts, S. (2002). Osmotic and ionic effects of NaCl on germination, early seedling growth and ion content of Atriplex halimus (Chenopodiaceae). Canadian Journal of Botany 80: 297-304.
4. Bradford, K.J. (2002). Applications of hydrothermal time to quantifying and modeling seed germination and dormancy. Weed Science 50: 248-260.
5. Bryson, C.T., & Defelice, M.S. (2010). Weeds of the Midwestern United States and Central Canada, Athens. GA: university of Georgia press. 195 pp.
6. Bullied, W.J., Marginet, A.M., & Van Acker, R.C. (2003). Conventional- and conservation-tillage systems influence emergence periodicity of annual weed species in canola. Weed Science 51(6): 886-897.
7. Cave, R.L., Hammer, G.L., McLean, G., Birch, C.J., Erwin, J.E., & Johnston, M.E. (2013). Modelling temperature, photoperiod and vernalization responses of Brunonia australis (Goodeniaceae) and Calandrinia (Portulacaceae) to predict flowering time. Annals of Botany 111(4): 629-639.
8. Crowley, R.H., & Buchan, G.H. (1978). Competition of four morning glory (Ipomoea spp.) species with cotton (Gossypium hiesutum). Weed Science 26: 484-488.
9. Derakhshan, A., Gherekhloo, J., & Paravar, E. (2013). Estimation of cardinal temperatures and thermal time requirement for (Cyperus difformis) seed germination. Iranian Journal of Crop Science 9(1): 27-38. (In Persian)
10. Dincer, I., Midilli, A., Hepbasli, A., & Karakoc, T.H. (2010). Global warming: Engineering solutions. Green Energy and Technology. Boston, MA. 625 pp.
11. Elahifard, E., Mijani, S., Khair-andish, S., Kazeroni-monfared, E., & Tokasi, S. (2013). Investigation of dormancy and the effect of some environmental factor on seed germination of Echinochloa colona (L.) Link. Journal of Plant Protection 27(3): 342-350.
12. Fooladi, S., Goldani, M., Ghorbani, R., & Kafi, M. (2016). Effect of different levels of drought, salinity and freezing on the germination traits of different seeds of Turnip weed (Rapistrum rugosum ). Weed Research, 8(2): 41-57.
13. Ghaderi Far, F., Alimagham, S.M., Kameli, A.M., & Jamali, M. (2012). Isabgol (Plantago ovate Forsk) seed germination and emergence as affected by environmental factors and planting depth. International Journal of Plant Production 2: 185-194.
14. Ghanbari, A., Afshari, M., & Mijani, S. (2012). Effects of drought and salinity stresses on germination Characteristics of dodder (Cuscuta campestris). Iranian Journal of Crops Research, 10(2): 311-320. (In Persian)
15. Gorgani, M., Siahmarguee, A., Ghaderifar, F., & Gherekhloo, J. (2017). Locating areas prone to infection with Ivy-leaved morning glory (Ipomoea hederaceae Jacq) in germination stage: a new entrant’s weed in arable lands of Golestan Province. Weed Research Journal 8(2): 35-51. (In Persian)
16. Guma, I.R., Padron-Mederos, M.A., Santos-Guerra, A., & Reyes-Betancort, J.A. (2010). Effect of temperature and salinity on germination of Salsola vermiculata (Chenopodiaceae) from Canary Islands. Journal of Arid Environments 74: 708-711.
17. Jafarzadeh, N., Pirzad, A., Hadi, H., Bagestani, M.A., & Maleki, R. (2016). Survey of germination and phenology of dodder (Cuscuta campestris) in sugar beet (Beta vulgaris) fields. Iranian Journal of Weed Science, 11(2):129-143. (In Persian).
18. Khalili, N., Soltani, A., Zeinali, E., & Ghaderi, F. (2014). Evaluation of nonlinear regression models to quantify barley germination rate response to temperature and water potential. European Journal of Clinical Pharmacology 7(4): 23-40.
19. Kiani, A., Siahmarguee, A., & Soltani, E. (2015). Effects of temperature, salinity, and planting depth on seed germination and emergence of tall morning glory (Ipomoea spp.). Journal of Plant Protection 29(3): 437-448.
20. Koger, C.H., Reddy, K.N., & Poston, D.H. (2004). Factors affecting seed germination, seedling emergence, and survival of texasweed (Caperonia palustris). Weed Science 52: 989-995.
21. Marchner, H. 1995. Mineral Nutrition of Higher Plants. Second reprint. Academic Press 4: 6-73.
22. Michel, B.E., & Kaufmann, M.R. (1973). The osmotic potential of polyethylene glycol 6000. Plant Physiology 51: 914-916.
23. Minbashi, Moeini, M., Rahimian, H., Baghestani Meybody, M.A., Mohammad Alizadeh, H., Kheyrkhah Zarkesh, M.M., Nazer Kakhaki, S.H., & Diehji, A. (2008). Using phenology of weeds in the wheat fields for improvement chemical control and reducing herbicide application. Journal of Environmental Science, 5(4): 77-94
24. Mohammadvand, E., Koocheki, A., Nassiri Mahallati, M., & Shahdi, A. (2014). Response of germination of two species of two Echinochloa weed species to temperature and period of light with emphasis on invasion capability in newly arrived species. Iranian Journal of Crop Science 45(4): 639-648. (In Persian)
25. Mojab, M., & Zamani, GH.R. (2010). Effects of salinity and drought caused by different concentrations of sodium chloride and PEG 6000 on seed germination and seedling growth of this hoary weed (Cardaria draba). Journal of Plant Protection 24(2): 151-158. (In Persian)
26. Muscolo, A., Sidari, M., Panuccio, M.R., Santonoceto, C., Orsini, F., & De Pascale, S. (2011). Plant responses in saline and semiarid environments: an overview. European Journal of Plant Science Biotechnology 5: 1-11.
27. Romo, J.T., & Eddleman, L.E. (1995). Use of degree days in multiple-temperature experiment. Journal of Range Management 48(5): 410-416.
28. Sarani, H., Izadi, E., Ghanbari, A., & Rahemi, A. (2019). Effect of temperature and light on germination characteristics of Japanese morning glory (Ipomoea nil): determination of cardinal temperatures of germination. Iranian Journal of Seed Research 6(1): 115-127. (In Persian)
29. Savari-Nejad, A.R., Habibian, L., & Yunes-Abadi, M. (2010). The introduction of new invasive weeds of wild melon, morning glory and two spurge species in soybean fields in Golestan province. The First National Conference on Advances in the production of plant oils. 26-27 May. Bojnourd, Iran. (In Persian)
30. Shakarami, B., Dianati-Tilaki, G.H., Tabari, M., & Behtari, B. (2011). The effect of priming treatments on salinity tolerance of Festuca arundinacea Schreb and Festuca ovina seeds during germination and early growth. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding Genetic Research 18(2): 318-328. (In Persian)
31. Siahmargoei, A., Nazarian, Z., & Ghaderifar, F. (2016). Germination response study of tall Morningglory (Ipomoea purpurea (L.) Roth.), an invasive weed, to temperature and water Journal of Weed Research 8(1): 59-71. (In Persian)
32. Singh, M., Ramirez, A.H.M., Shiv, D.S., & Amit, J. (2012). Factors affecting the germination of tall Morning glory (Ipomoea purpurea). Journal of Weed Science 60(1): 64-68.
33. Sohrabi, S., Gherekhloo, J., Kamkar, B., Ghanbari, A., & Rashed Mohassel, M.H. (2016). The phenology and seed production of Cucumis melo as an invasive weed in northern Iran. Australian Journal of Botany 64(3): 227- 234.
34. Soltani, A., & Madah, V. (2009). Simple Applied programs for Education and Research in Agriculture. Niac Press. 80 pp.
35. Soltani, A., Galeshi, S., Zeinali, E., & Latifi, N. (2002). Germination, seed reserve utilization and seeding growth of chickpea as affected salinity and seed size. Seed Science and Technology 30: 51-60.
36. Stanton, R., Wu, H., & Lemerle, D. (2012). Factors affects sliver leaf nightshade (Solanum alaeagnifolium). Weed Science 60(1): 42-47.
37. Tamartash, R., Shokrian, F., & Kargar, M. (2010). Effects of salinity and drought stress on Trifolium alexanderium seed germination properties. Rangeland 4: 288-297.
38. Tavili, A., Ghanbari, N., & Yazdanshenas, H. (2015). The effect of drought and salinity stress on seed germination characteristic and seedling growth of Salsola crassa under laboratory and greenhouse conditions. Iranian Journal of Seed Science and Research 2: 15-25. (In Persian)
39. Thygerson, T., Harris, J.M., Smith, B.N., Hansen, L.D., Pendleton, R.L., & Booth, D.T. (2002). Metabolic response to temperature for six populations of winterfat (Eurotia lanata). Thermochimica Acta 394: 211-217.
40. Van’t Hoff, J.H. (1887). The role of osmotic pressure in the analogy between solution and gases. Zeitschrift für Physikalische Chemie 1: 481-
41. Zeinali, E., Soltani, A., & Galeshi, S. (2002). Response of germination components to salinity stress in oilseed rape (Brassica napus ). Iranian Journal of Agricultural Science 33: 137-145. (In Persian)