پديد آورندگان :
مندني، فرزاد دانشگاه رازي - گروه مهندسي توليد و ژنتيك گياهي، كرمانشاه , جليليان، اشكان دانشگاه رازي - گروه مهندسي توليد و ژنتيك گياهي، كرمانشاه , الفت، آتوسا دانشگاه رازي - گروه مهندسي توليد و ژنتيك گياهي، كرمانشاه
كليدواژه :
نيترات پتاسيم , شاخص بنيه بذر , سرعت جوانه زني , خراش دهي , پراكسيد هيدروژن , اسيد سولفوريك
چكيده فارسي :
چكيده مبسوط
مقدمه
پنيرك (Malva neglecta) گياهي پايا از تيره Malvaceae است. خواب بذر يك ويژگي سازگار كننده در بعضي بذرها به ويژه بذر علف هاي هرز براي بهينه سازي توزيع جوانه زني در طول زمان است كه شناخت اين ويژگي در مديريت اكولوژيك آن ها نقش بسيار مهمي دارد. دليل خواب فيزيكي بذر، ساختار رديف سلول هاي خارجي پوسته آن است كه به آب نفوذ ناپذيراست. در خواب فيزيكي، پوسته بذر به قدري سخت است كه به جنين اجازه بزرگ شدن در حين جوانه زني را نمي دهد. خواب شيميايي بذر گياهان به دليل وجود مواد بازدارنده در پوسته خارجي بسيار از ميوه ها و بذرها و همچنين ممكن است توسط يك لايه ي لعابي كه مانع تبادل اكسيژن مي گردد ايجاد شود. بديهي است شناخت اكولوژي جوانه زني و خواب بذر اين علف هرز كمك شاياني به مديريت درازمدت آن خواهد كرد. لذا اين مطالعه باهدف شناخت عوامل موثر بر شكستن خواب و همچنين تاثير تيمارهاي شيميايي و مكانيكي بر جوانه زني بذر پنيرك انجام گرديد.
مواد و روش ها
به منظور شناخت تاثير پيش تيمارهاي شيميايي و مكانيكي بر شكستن خواب و برخي از مهم ترين ويژگي هاي جوانه زني بذر علف هرز پنيرك آزمايشي در قالب طرح كاملا تصادفي با 4 تكرار در آزمايشگاه فيزيولوژي گياهان زراعي دانشگاه رازي كرمانشاه در سال 1395 اجرا گرديد. تيمارهاي آزمايش شامل آب مقطر (شاهد) ، اسيدسولفوريك 98 درصد (2، 3 و 4 دقيقه) ، نيترات پتاسيم 3 درصد (3، 4 و 7 روز) ، پراكسيد هيدروژن 30 درصد (2، 3 و 4 دقيقه) و خراش دهي با سمباده و سرمادهي مرطوب (1، 2 و 3 هفته) بود. ويژگي هاي مورد ارزيابي شامل درصد جوانه زني، سرعت جوانه زني، طول و وزن خشك ساقه چه، طول و وزن خشك ريشه چه، وزن خشك كل گياهچه و شاخص بنيه بذر بود. مقايسه هاي گروهي، تجزيه و تحليل داده ها و مقايسه ميانگين ها نيز به روش LSD و در سطح احتمال 5 درصد با استفاده از نرم افزار آماري SAS نسخه 9/4 انجام گرفت.
يافته ها
نتايج نشان داد بيشترين درصد جوانه زني به تيمار خراش دهي مكانيكي همراه با سرمادهي به مدت سه هفته (82 درصد) و كمترين آن به تيمار شاهد (5 درصد) مربوط بود. نتايج مقايسه هاي گروهي نيز نشان دهنده بيشترين اثرگذاري تيمار خراش دهي مكانيكي به همراه سرما دهي در مقايسه با ساير تيمارها بر شكستن خواب بذر پنيرك بود. بيشترين طول ساقه چه (34/92 ميلي متر) ، وزن خشك ساقه چه (2/60 گرم) ، وزن خشك گياهچه (29/3 گرم) و بنيه بذر (58/13) در تيمار خراش دهي مكانيكي و سرمادهي به مدت سه هفته مشاهده شد. همچنين بيشترين سرعت جوانه زني (5/21 بذر در روز) ، طول ريشه چه (44/88 ميلي متر) و وزن خشك ريشه چه (0/85 گرم) مربوط به تيمار اسيد سولفوريك 98 درصد در مدت زمان دو دقيقه بود. با توجه به نتايج به دست آمده اين امكان وجود دارد كه خواب بذر پنيرك، تركيبي از خواب فيزيولوژيكي و فيزيكي باشد، زيرا تاثيرگذاري تيمارهاي مورد بررسي بر هر دو فرايند متابوليكي و فيزيكي باعث افزايش درصد جوانه زني گرديد.
نتيجه گيري
در ميان تيمارهاي مورد بررسي و با توجه به نتايج مقايسات گروهي تيمار خراش دهي به همراه سرمادهي بيشترين تاثير را بر شكستن خواب بذر پنيرك داشت. با توجه به نقش تيمار خراش دهي به همراه سرمادهي در شكستن خواب بذرها، مي توان گفت كه اين خواب، خواب فيزيولوژيكي مي باشد و عامل دخيل در اين خواب، نارس بودن جنين، وجود عوامل بازدارنده در بذر و يا هر دو عامل مي باشد. افزايش جوانه زني پنيرك با خراش دهي پوسته بذر مويد وجود مقاومت مكانيكي پوسته در مقابل خروج جوانه است و به عبارت ديگر پوسته به عنوان يك مانع فيزيكي از طريق ممانعت از گسترش رويان و يا از طريق ايجاد محدوديت در جذب آب و شايد تبادلات گازي عمل مي كند.
جنبه هاي نوآوري:
1- بررسي شكستن خواب و ويژگي هاي جوانه زني جنس neglcta گياه پنيرك
2- بررسي پيش تيمار هاي شيميايي متفاوت و مكانيكي بر ويژگي هاي جوانه زني پنيرك
چكيده لاتين :
Extended abstract
Introduction
Malva (Malva neglecta) is one of perennial plants of the Malvaceae family. One of the most important mechanisms for survival of the plants is dormancy, rest or distance in germination and growth; in this case, despite favorable conditions for germination, the seed remains at rest for an indefinite period of time. Seed dormancy is a consistent feature in some seeds, especially weed seeds to optimize distribution of germination over time. Seed dormancy has a very important role in ecological management. The cause of the physical dormancy lies in skin cells outside tier structure that is impermeable to water. In physical dormancy, the seed coat is so hard that it does not allow the embryo to grow during germination. The chemical dormancy of the plants seeds is caused by the presence of inhibitor substances in the outer shell of many fruits and seeds and may also be due to an Enamel layer that blocks the exchange of oxygen. It goes without saying that understanding the ecology of weed germination and dormancy can contribute to long-term management. Therefore, this study was conducted to determine the effects of breaking seed dormancy and the impact of chemical and mechanical treatments on the germination of the Mallow seeds.
Materials and Methods
In order to recognize the effects of chemical and mechanical treatments on breaking seed dormancy and some of the most important features of seed germination of Malva, the experiment was conducted based on a completely randomized design with 4 replications at Crop Physiology Lab, Razi University, during 2016. Treatments were distilled water (control), sulfuric acid 98% (for 2, 3 and 4 minutes), potassium nitrate 3% (for 3, 4 and 7 days), hydrogen peroxide 30% (for 2, 3 and 4 minutes) and scarification with sandpaper and prechilling (for 1, 2 and 3 weeks). Germination percentage, germination rate, length and dry weight of hypocotyl, length and dry weight of radicle, seedling total dry weight and vigor index were evaluated. Group comparisons, analysis of variance and comparison of means were run based on LSD at 5% level, using SAS software (version 9.4).
Results
The results showed that the highest and the lowest germination percentage were 82% and 5% in scarification with a chilling for 3 weeks and control treatments, respectively. The results of treatment group comparisons also showed that using scarification with a chilling had the greatest impact on seed dormancy breaking. The most hypocotyl length (34.92 mm), hypocotyl dry weight (2.60 g), seedling dry weight (3.29 g) and seed vigor index (58.13) were observed in scarification with a chilling for 3 weeks. The highest germination rate (5.21 in day), radicle length (34.92 mm) and radicle dry weight (0.85 g) also belonged to sulfuric acid 98% for 2 minutes. It seems that seed dormancy of Malva was a combination of physiological and physical dormancy, because the effectiveness of the treatments evaluated in both metabolic and physical processes brought about the increase in the seed germination percentage.
Conclusion
Out of the treatments examined and given the results of group comparisons, scarification with sandpaper and prechilling had the most effect on breaking Malva’s seed dormancy. As scarification with chilling had the main role in breaking seed dormancy, it could be said that the dormancy is physiological and factors contributing to this dormancy are the embryo, the existence of inhibiting factors or both. The results indicated that the germination of Malva (Malva neglcta) seeds mechanically scratched with scarification increased. Therefore, seed dormancy is due to hard coated seeds. The seed coat is as one physical barrier against growth of embryo or radicle that inhibits absorption of water and gas exchanges.
Highlights: 1- Investigating dormancy breaking and germination traits of neglcta species of Malva.
2- Evaluation of efficiency of different chemical and mechanical treatments in the germination traits of Malva
