پديد آورندگان :
عليزاده، ياسر دانشگاه ايلام - دانشكده كشاورزي - گروه زراعت و اصلاح نباتات , زيدعلي، احسان اله دانشگاه ايلام - دانشكده كشاورزي - گروه زراعت و اصلاح نباتات , حسنيان خوشرو، حميد موسسه تحقيقات كشاورزي ديم كشور - سازمان تحقيقات، آموزش و ترويج كشاورزي، مراغه
كليدواژه :
پرولين , پروتئين , درصد جوانه زني , قندهاي محلول , كلروفيل
چكيده فارسي :
مقدمه
استفاده از تناوب در مديريت زراعي يك روش براي كاهش اثرات مضر تك كشتي مي باشد، ولي مواد به جامانده از بسياري گياهان ممكن است اثرات دگرآسيبي براي گياه بعدي داشته و ميزان عملكرد را كاهش دهد. در ميان گياهان مختلف، گياهان خانواده شب بوئيان به دليل داشتن گلوكوزينولات، اثرات دگرآسيبي قوي را از خود نشان مي دهند. خردل وحشي به عنوان علف هرز 30 محصول زراعي در 52 كشور جهان، داراي يكسري اثرات آللوپاتيك مي باشد كه مانع از جوانه زني گياهان ديگر مي گردد. در گلوكوزينولات ترشح شده از خردل وحشي موادي مانند تيوسيانات يونيك وجود دارد كه مانع از رشد ريشه و اندام هوايي در بسياري از گياهان مي گردد. همچنين تركيبات فرار مانند ايزوپرونيدها و بنزوئيد آزاد شده از تجزيه بافت گياهان خانواده براسيكاسه ممكن است باعث كاهش رشد بسياري از گياهان شود. در بسياري از مطالعات مشخص شده است كه مواد دگرآسيبي در غلظت هاي بالا قادر به مهار رشد بسياري از گياهان مي باشند، ولي در غلظت هاي پايين مي توانند حتي نقش تحريك كنندگي رشد گياهان را هم به دنبال داشته باشند. مطالعه حاضر به بررسي اثر عصاره آبي اندام هاي هوايي و ريشه خردل وحشي روي خصوصيات جوانه زني بذر و رشد گياهچه جو مي پردازد.
مواد و روش ها
به منظور بررسي اثر دگرآسيبي خردل وحشي بر خصوصيات جوانه زني و رشدي گياهچه جو، آزمايشي فاكتوريل بر پايه طرح كاملا تصادفي با 3 تكرار در آزمايشگاه گياه شناسي دانشكده كشاورزي دانشگاه ايلام در سال 1393 اجرا شد. تيمارهاي آزمايش شامل 5 غلظت عصاره آبي (صفر، 10، 30، 50 و 70 درصد) حاصل از اندام هوايي و زميني خردل وحشي بود كه در دو آزمايش جداگانه در مرحله جوانه زني و گياهچه اي گياه جو رقم آبيدر مورد مطالعه قرار گرفت. در بخش جوانه زني بذر صفات سرعت و درصد جوانه زني گياه جو تحت تاثير عصاره آبي خردل مورد ارزيابي قرار گرفت. در بررسي اثر عصاره آبي خردل بر گياهچه جو نيز صفات وزن و اندازه ريشه و ساقه، ميزان كلروفيل برگ، تغييرات پرولين و تغييرات قندهاي محلول اندازه گيري شد.
يافته ها
نتايج آزمايش نشان داد كه بالاترين درصد و سرعت جوانه زني گياه جو (به ترتيب با 100 درصد و 19/5 بذر در روز) در تيمار شاهد و كمترين آن ها (به ترتيب با 40 درصد و 9/5 بذر در روز) در اثر عصاره اندام زيرزميني خردل وحشي با غلظت 70 درصد مشاهده گرديد. بيشترين كاهش در طول و وزن بخش هوايي و زميني گياه جو در بالاترين غلظت عصاره مشاهده شد. ميزان كلروفيل a از 2/39 ميلي گرم بر گرم بافت تر گياه در تيمار شاهد به 1/66 ميلي گرم در گرم بافت تر گياه در تيمار غلظت 70 درصد كاهش يافت. بيشترين ميزان پرولين اندام هوايي گياه جو (66/8 ميكرمول بر گرم وزن تر) در تيمار 70 درصد عصاره مشاهده شد. نتايج به دست آمده از اين مطالعه نشان داد كه خاصيت دگرآسيبي خردل وحشي مي تواند به عنوان يك سامانه كنترل كننده مهم در جوانه زني و مراحل اوليه رشدي گياه جو در بوم نظام هاي زراعي باشد.
نتيجه گيري
به طوركلي نتايج حاصل از آزمايش نشان مي دهد كه در كوتاه مدت عصاره خردل وحشي اثر سمي بر جوانه زني و رشد جو دارد، بطوريكه عصاره آبي خردل تقريبا بر تمامي صفات اندازه گيري شده گياه جو تاثير منفي مي گذارد. اثرات مضر دگرآسيبي گياه خردل وحشي، تحت تاثير غلظت عصاره، متغير است، بطوريكه بيشترين آسيب در گياه جو در بالاترين غلظت عصاره آبي (70%) مشاهده گرديد. به هرحال به منظور شناسايي تركيبات دگرآسيب خردل وحشي و اثر آن در ارقام مختلف گياه جو نياز به تحقيقات بيشتري مي باشد.
جنبه هاي نوآوري: 1-عصاره آبي گياه خردل وحشي، درصد جوانه زني و رشد گياه جو را كاهش داد. 2-عصاره آبي گياه خردل وحشي باعث افزايش ميزان پرولين و قندهاي محلول در گياه جو شده و ميزان كلروفيل در اين گياه را كاهش داد.
چكيده لاتين :
Introduction
Crop rotations are practiced to eliminate the effect of monoculture, but the succeeding crop may be influenced by the phytotoxins released by the preceding crop. Among plants, Brassica species contain allelochemical compounds as glucosinolate that is, under special conditions, released to environment and affects seed germination and plant growth. Wild mustard (Sinapis arvensis L.) as a weed of 30 crops in 52 countries which has a series of allelopathic effects that prevent germination of other plants. Products of glucosinolate- like ionic thiocyanate (SCN-) inhibited the root or shoot growth of many crop species. Also volatile compounds like isoprenoid and benzenoid released from Brassica tissue degradation may suppress many crops growth. It was also found in many studies that allelochemicals, which inhibited the growth of some species at certain concentrations, might stimulate the growth of same or different species at lower concentrations. The present research was conducted to evaluate the effects of aqueous extract concentration of various mustard parts on barley seed germination and seedling growth.
Materials and Methods
In order to evaluate the allelopathic effect of mustard in agro ecosystems, a factorial experiment based on completely randomized design with three replications was carried out in botany laboratory of agriculture faculty, Illam University in 2014. Experimental treatments included five concentrations of mustards foliage and root aqueous extract (0, 10, 30, 50, and 70 percent) that were studied at germination and early growth stage of barley (cv. Abidar) in two separate experiments. In the seed germination section, the effects of aqueous extract of mustard on germination rate and germination percentage of barley seed were measured. In the study of the effect of aqueous extract of mustard on barley seedlings, weight and length of root and shoot, leaf chlorophyll content, proline and soluble sugars content were measured.
Results
Results showed that the highest amount of barley seed germination percentage and germination rate (100 and 19.5, respectively) were observed in control and the lowest amount (40 and 9.5, respectively) belonged to mustard root aqueous treatment with 70 percent concentration. The most decrease in barley seedlings length and weight were observed at the highest concentration of aqueous extract. The amount of chlorophyll a decreased from 2.39 in control to 1.66 mg per fresh weight in 70 percent concentration of aqueous extract treatment. The highest amount of proline (66.8 μM per fresh weight) in barley foliage was observed in 70 percent aqueous extract treatment. The results from this study showed that mustard allelopathic effect may be a possible mechanism controlling the barley germination and early growth stage in agro ecosystems.
Conclusion
Generally, we were able to demonstrate short term auto toxicity and possible short-term allelopathy due to mustard has harmful effects on barley including reduced seed germination and emergence of barley seedling. Depending on the concentrations of Mustard extract, allelopathic activity will vary Mustard. Further investigations are also needed to determine the influence of cultivar variations, and to identify the active compounds involved in mustard auto toxicity and Allelopathy. Highlights: 1-Mustards aqueous extract reduced seed germination percentage and plant growth in barley. 2-Mustards aqueous extract increased proline and soluble sugars in barley, but it reduced amount of chlorophyll in this plant.
