علی عباسی سورکی
-
به منظور ارزیابی اثر باکتری های حل کننده فسفات و سیلیکات بر عملکرد دانه و ترکیبات بیوشیمیایی خارمریم و شنبلیله در شرایط کشت مخلوط، آزمایشی در سال 1399 در استان کهگیلویه و بویراحمد، شهر یاسوج به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. عامل اول در پنج سطح شامل تیمار باکتری حلکننده فسفات، باکتری حلکننده سیلیکات، باکتری حلکننده فسفات+ حلکننده سیلیکات و کاربرد همزمان کود فسفاته و سیلیکاته شیمیایی همراه با شاهد (بدون کود) بر الگوهای مختلف کشت به عنوان عامل دوم شامل کشت خالص خارمریم، کشت خالص شنبلیله، مخلوط خارمریم و شنبلیله با آرایش (1:1) و (2:2) مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد کاربرد همزمان باکتری های حل کننده فسفات و سیلیکات باعث افزایش کلروفیل a شنبلیله (45%) و خارمریم (21%)، کلروفیل کل شنبلیله (20%) و خارمریم (22%) و کاروتنوئید شنبلیله (60%) شد و الگوی مخلوط (2:2) باعث افزایش معنی دار کلروفیل b شنبلیله (16%) شد. بیشترین میزان فنل خارمریم از کشت مخلوط (2:2) و کاربرد همزمان باکتری ها و بیشترین خاصیت آنتی اکسیدانی در شنبلیله از کشت مخلوط (1:1) و کاربرد همزمان باکتری ها بدست آمد. کاربرد باکتری های حل کننده به صورت جدا و همزمان، فنل خارمریم و خاصیت آنتی اکسیدانی عصاره شنبلیله را در تمام الگوهای کشت افزایش داد. بیشترین درصد روغن دانه در هر دو گیاه از الگوی مخلوط (2:2) و کاربرد همزمان باکتری ها و بیشترین عملکرد دانه خارمریم از الگوی مخلوط (2:2) و کود شیمیایی به دست آمد.
به طور کلی نتیجه گیری می شود احتمالا گونههای میکروبی، از طریق افزایش توان فتوسنتزی سبب بهبود عملکرد دانه و درصد روغن دانه
می شوند. به علاوه شرایط بهتر این دو گیاه در کشت مخلوط به همراه بهره گیری از فراهمی برخی عناصر در اثر عمل گونه های میکروبی سبب افزایش تولید متابولیت های ثانویه و بهبود خواص آنتی اکسیدانی، میزان فنل و فلاونوئید روغن دو گیاه می گردد.کلید واژگان: خاصیت آنتی اکسیدانی, کشت مخلوط, کود زیستیIn order to evaluate the effect of phosphate and silicate solubilizing bacteria on grain yield and biochemical compounds of Milk thistle and Fenugreek in intercropping conditions, a three replicated RCBD factorial experiment was conducted in 2019 in Kohgiluyeh and Boyar Ahmad provinces, Yasouj, Iran. Five different levels of fertilizers includes phosphate solubilizing bacteria, silicate solubilizing bacteria, phosphate solubilizing bacteria + silicate solubilizing bacteria, and phosphate and silicate chemical fertilizers versus control (no fertilizer) as the first factor, were evaluated in different intercropping patterns (monocropping of Milk thistle, monocropping of Fenugreek, intercropping of Milk thistle and Fenugreek with arrangements (1:1) and (2:2)) as second factor. The results showed that the simultaneous application of phosphate and silicate solubilizing bacteria increased the chlorophyll a of Fenugreek (45%) and Milk thistle (21%), the total chlorophyll of Fenugreek (20%) and Milk thistle (22%), and the carotenoid of Fenugreek (60%) and intercropping pattern (2:2) caused a significant increase in chlorophyll b of Fenugreek (16%) at the probability level of one percent. The highest phenol rate of Milk thistle was obtained from the intercropping pattern (2:2) and the simultaneous application of bacteria, and the highest antioxidant property of Fenugreek was obtained from the intercropping pattern (1:1) and the simultaneous application of bacteria. The application of solubilizing bacteria increased the phenol of Milk thistle and the antioxidant property of Fenugreek extract in all cropping patterns. The highest percentage of seed oil in both plants was obtained from the intercropping pattern (2:2), and the simultaneous application of bacteria and the highest yield of Milk thistle seeds were obtained from the intercropping pattern (2:2) and chemical fertilizer. In general, it could be concluded that the application of microbial species will probably improve the yield and percentage of seed oil. In addition, better conditions for both plants in the intercropping system and more available nutrients resulting from microbial activity will increase the production of secondary metabolites and improve antioxidant property, phenol and flavonoid contents of the oil.
Keywords: Antioxidant Property, Intercropping, Biofertilizers -
چکیده مبسوط مقدمه
شکار سرنوشت مشترک اکثر بذرهای تولیدشده توسط گیاهان است. از دست رفتن بذرها در اثر شکار می تواند برای گیاهان زیان بار باشد و موجب نادر شدن گونه های گیاهی گردد زیرا گونه های نادر در برابر انقراض از طریق فرایندهایی که سازوکار های پراکنش گیاه را مختل می کنند آسیب پذیر هستند. لذا هدف از این تحقیق بررسی اثرات شکار بذر پیش از پراکنش، بین گونه های گون نادر و همتایان فراوان آن ها بود.
مواد و روش هابه منظور بررسی اثرات شکار پیش از پراکنش بذر، 12 گونه گون شامل 6 گونه گون با فرم رویشی علفی (شامل سه گونه با وضعیت نادر (A. caraganae، A. heterophyllus و Astragalus holopsilus) و سه گونه با وضعیت فراوان (A. angustiflorus، A. curvirostris و A. effusus) و 6 گونه گون با فرم رویشی بوته ای (شامل سه گونه با وضعیت نادر (A. cephalanthus، A. camphylanthus و A. cemerinus) و سه گونه با وضعیت فراوان (A. verus، A. susianus و A. rhodosemius) در سال های 1397 و 1398 مورد مقایسه قرار گرفت. از هر گونه تعداد 20 پایه گیاهی و از هر پایه گیاهی تعداد 10 غلاف (برای هر گونه 200 غلاف)، به طور تصادفی انتخاب و هم برای غلاف ها و هم برای بذرهای این گونه ها پارامترهای سطح، محیط، طول، عرض، نسبت طول به عرض، کرویت و مسافت بین تقاطع طول و عرض از مرکز بذر اندازه گیری و مقایسه شد. همچنین توده غلاف و توده بذر، تعداد غلاف و بذر مورد حمله شکارگرها، تعداد بذر سالم، شکل غلاف و شکل بذر گونه ها مورد مقایسه قرار گرفت.
یافته هانتایج به دست آمده از مقایسات میانگین ویژگی های ریخت شناسی بذر بین گونه های گون علفی و بوته ای نشان داد بیشترین و کمترین اندازه از سطح بذر، محیط بذر، طول بذر و عرض بذر، نسبت طول به عرض بذر، کرویت بذر و تقاطع طول و عرض بذر مربوط به گونه های گون فراوان بود. در مورد گونه های گون بوته ای بیشترین این ویژگی ها مربوط به گونه های گون فراوان و کمترین این ویژگی ها مربوط به گونه های گون نادر بود. نتایج ویژگی های ریخت شناسی غلاف بین گونه های گون علفی و بوته ای نشان داد بیشترین و کمترین این ویژگی ها مربوط به هر دو گروه گونه های گون فراوان و نادر بود. نتایج مقایسه میانگین ها در مورد توده بذر، تعداد بذر آسیب دیده، تعداد بذر سالم و شکل بذر تحت تاثیر فعالیت شکارگرهای پیش از پراکنش بین گونه های گون علفی نشان داد بیشترین و کمترین توده بذر و تعداد بذر آسیب دیده مربوط به گونه های گون فراوان بود. همچنین بیشترین و کمترین تعداد بذر سالم و شکل بذر مربوط به گونه گونه های گون نادر بود. در بین گونه های گون بوته ای بیشترین توده بذر، تعداد بذر آسیب دیده، تعداد بذر سالم و شکل بذر مربوط به گونه های گون فراوان بود. کمترین این ویژگی ها مربوط به گونه های گون نادر بود.
نتیجه گیرینتایج کلی نشان داد هر چه گونه ها قادر به تولید بذرهای با اندازه های بزرگتر و کوچکتر باشند وضعیت پراکنش بهتری دارند و هر چه توده بذر و توده غلاف گیاه بیشتر باشد و شکل بزرگ تری داشته باشند شکارگرها به میزان بیشتری به آن گونه ها حمله می کنند ولی میزان حمله شکارگرها منجر به نادر بودن گونه ها نمی شود.
جنبه های نوآوری1- نقش شکارگرهای پیش از پراکنش بذر روی گونه های گون نادر و فراوان بررسی شد.
2- ویژگی های ریخت شناسی بذر و فرم رویشی گونه های گون نادر و فراوان مورد مقایسه قرار گرفت.کلید واژگان: پراکنش بذر, حشرات شکارچی, انقراض گونه ای, پوشش گیاهیExtended Abstract IntroductionPredation is the common fate of most seeds produced by plants. Loss of seeds due to predation can be harmful to plants and causes such species to become rare, as rare species are vulnerable to extinction through processes that disrupt the mechanisms of plant dispersal. Therefore, the purpose of this study was to investigate the effects of pre-dispersal seed predation on rare astragalus species and their common counterparts.
Materials and MethodsIn order to investigate the effects of pre-dispersal seed predation, 12 species including 6 species with herbaceous life form (including three rare species (A. Caraganae, A. Heterophyllus and A. Holopsilus) and three common species (A. Angustiflorus, A. Curvirostris and A. Effusus) and 6 species with shrub life form (including three rare species (A. Cephalanthus, A. Camphylanthus and A. Cemerinus) and three common species (A. Verus, A. Susianus and A. Rhodosemius) were compared in 2018 and 2019. From each plant type, 20 and from each plant type 10 pods (for each plant type 200 pods), randomly selected and the parameters of area size, perimeter length, length, width, length-to-width ratio, circularity, and distance between IS and CG from the seed center were measured and compared for both pods and seeds of these species. Also, pod mass and seed mass, number of pods and seeds attacked by predators, number of healthy seeds, pod shape and seed shape of species were compared.
ResultsThe results of comparing the mean morphological characteristics of seeds between herbaceous and shrub astragalus species showed the highest and lowest area size, perimeter length, length, width, length-to-width ratio, circularity, and distance between IS and CG from the seed center, was related to common astragalus species. in the case of shrub species, most of the characteristics were related to common astragalus species, and the lowest characteristics were related to rare astragalus species. The results of morphological characteristics of pods between herbaceous and shrub species showed that the highest and lowest characteristics belonged to both groups of common and rare species. The results showed that the highest and lowest means of seed mass, number of damaged seeds, number of healthy seeds, and seed shape under the influence of pre-dispersal seed predation among herbaceous species showed that the highest and lowest means of seed mass, number of damaged seeds, belonged to common species. the highest and lowest numbers of healthy seeds and seed shapes belonged to rare species. Among the shrub astragalus species, the highest seed mass, the number of damaged seeds, the number of healthy seeds, and the seed shape were related to common astragalus species, and the lowest of these characteristics were related to rare astragalus species.
ConclusionThe overall results showed that the more species that can produce seeds of larger and smaller sizes, the better the distribution status. And the larger the seed and pod mass of the plant and the larger the shape, the more predators attack those species, but the amount of predator attacks does not lead to the rarity of the species.
HighlightsThe role of pre-dispersal seed predation on rare and common astragalus species was investigated.
Morphological characteristics of seeds and life forms of rare and common astragalus species were compared.Keywords: Predatory insects, Seed dispersal, Species extinction, Vegetation cover -
سابقه و هدف
گرده افشانی تعاملی با یک تاریخ تکاملی طولانی است که نقش مهمی بر موفقیت باروری گیاهان دارد. بدون گرده افشان ها، بسیاری از گیاهان نمی توانند تولید مثل داشته باشند. گونه های گون بزرگ ترین جنس از گیاهان گل دار جهان و شامل 18 درصد کل فلور کشور هستند که اطلاعات کمی در مورد بیولوژی تولید مثلی این گون ها وجود دارد، این در حالی است که بسیاری از جنس های این گونه ها در مناطق جغرافیایی مختلف، نادر هستند و گرده افشان های خاص خود را دارند. هدف از این تحقیق بررسی گرده افشانی برخی از گونه های گون نادر و فراوان به منظور ارزیابی عوامل موثر بر روی نادر بودن گون ها است.
مواد و روش هادر این مطالعه گرده افشانی 6 گونه گون علفی شامل سه فرم رویشی علفی نادر (As. caraganae، As. heterophyllus و As. holopsilus) و سه فرم رویشی علفی فراوان (As. angustiflorus، As. curvirostris و As. effusus) و 6 گونه گون بوته ای شامل سه فرم رویشی بوته ای نادر (As. cephalanthus، As. camphylanthus و As. cemerinus) و سه فرم رویشی بوته ای فراوان (As. verus، As. susianus و As. rhodosemius) بر اساس مقایسه ویژگی های فنولوژیکی گیاه شامل حداکثر ارتفاع گیاه، زمان گلدهی، تعداد کل گل های تولیدی، طول عمر گل و مجموعه بذر تولیدی بین گونه های گون نادر و فراوان مورد بررسی قرار گرفت. برای هر گونه مورد مطالعه تعداد بیست پایه برای نمونه برداری انتخاب شد و به مدت 15 دقیقه برای هر کدام تعداد دفعات بازدید حشرات گرده افشان ثبت شد. جهت تعیین ارتباط بین عمل گرده افشان ها با نادر و فراوان بودن گونه های گون، مجموعه بذر تولیدی گونه ها مورد مقایسه قرار گرفتند و در پایان میانگین کل داده ها با روش تجزیه واریانس یک طرفه در قالب طرح کاملا تصادفی مورد آزمون مقایسه میانگین قرار گرفتند.
نتایجنمونه برداری از گونه های گون نادر و فراوان در مجموع منجر به شناسایی 9 گونه زنبور گرده افشان (Apis melifera، Megachili sp، Osmia sp، Eucera sp، Andrena sp، Anthophora sp، Xylocopa sp، Bombus zonatus و Bombus armeniacus) از سه خانواده (Apidae، Megachilidae و Andrenidae) شد. در مورد گونه های گون علفی نتایج بدست آمده نشان داد بیشترین تعداد گل و بیشترین تعداد گرده افشان (گونه As. effusus)، حداکثر ارتفاع گیاه (گونه As. angustiflorus)، بیشترین توده بذر (گونه های As. angustiflorus و As. effusus) و کمترین ارتفاع گیاه و نیز کمترین تعداد گل (گونه As. curvirostris) مربوط به گونه های گون فراوان بود. گونه های گون علفی (نادر و فراوان) از نظر فصل گلدهی تفاوتی با هم نداشتند ولی طول عمر گل در گونه های گون نادر (گونه As. heterophyllus) بیشتر بود. نتایج نتایج بدست آمده از گونه های گون بوته ای نشان داد بیشترین تعداد گل و بیشترین تعداد گرده افشان (گونه As. rhodosemius)، حداکثر ارتفاع گیاه (گونه As. susianus) و بیشترین توده بذر (گونه As. Verus) مربوط به گونه های گون فراوان بود. و کمترین تعداد گل، گرده افشان و ارتفاع گیاه (گونه As. cemerinus) مربوط به گونه های گون نادر بود. از نظر فصل گلدهی گونه های نادر (فصل بهار) و فراوان (فصل تابستان) متفاوت بودند و طول عمر گل در گونه های گون نادر (گونه های As. Camphylanthus و As. Cephalanthus) بیشتر بود.
نتیجه گیرینتایج نشان داد که در گونه های همجنس و با فرم رویشی مشابه، هر اندازه تعداد گل ها زیادتر باشند و این گونه ها ارتفاع بزرگ تری داشته باشند باعث جذب گرده افشان های بیشتری می شوند که در نهایت منجر به توده بذر تولیدی بیشتر در گونه مورد نظر می گردد. علاوه بر آن، این احتمال وجود دارد که گونه های همجنس برای کاهش رقابت در جذب گونه های گرده افشان، زمان گلدهی خود را تغییر داده اند و هر میزان فاصله این تفاوت زمانی نسبت به زمان گلدهی اکثریت گونه ها بیشتر باشد موفقیت گونه مورد نظر نیز بیشتر می باشد.
کلید واژگان: زنبورهای گرده افشان, حشرات بازدید کننده, اندازه جمعیت, تولید مثل, انقراض گونه ایJournal of Rangeland, Volume:16 Issue: 2, 2022, PP 396 -412In this study, pollination of 6 herbaceous astragalus species including three rare herbaceous vegetative forms (As. Caraganae, As. Heterophyllus and As. Holopsilus) and three common herbaceous vegetative forms (As. Angustiflorus, As. Curvirostris and As. Effusus) and 6 shrub astragalus species includes three rare shrub vegetative forms (As. Cephalanthus, As. Camphylanthus and As. Cemerinus) and three common shrub vegetative forms (As. Verus, As. Susianus and As. Rhodosemius) based on comparison of phenological characteristics of the plant including maximum plant height, flowering time, total number of flowers produced, flower life and seed set produced between rare and common astragalus species were studied. For each plant studied, twenty stands were selected for sampling and the number of pollinating insect visits was recorded for 15 minutes for each. Sampling of rare and common astragalus species led to the identification of a total of 9 species of pollinating bees (Apis melifera, Megachili sp, Osmia sp, Eucera sp, Andrena sp, Anthophora sp, Xylocopa sp, Bombus zonatus and Bombus armeniacus) belonging to three family (Apidae, Megachilidae and Andrenidae). The results of herbaceous astragalus species showed the highest number of flowers and the highest number of pollinators (As. Effusus species), maximum plant height (As. Angustiflorus species), the highest seed mass (As. Angustiflorus and As. Effusus species) and the lowest plant height and the lowest number of flowers (As. Curvirostris) belonged to common astragalus species. Herbaceous astragalus species (rare and common) were not different in terms of flowering season, but flower life was longer in rare astragalus species (As. Heterophyllus).The results of shrub astragalus species showed that the highest number of flowers and the highest number of pollinators (As. Rhodosemius species), the maximum plant height (As. Susianus species) and the highest seed mass (As. Verus species) belonged to the common astragalus species. The lowest number of flowers, pollinators and plant height (As. Cemerinus) belonged to rare astragalus species. In terms of flowering season, rare (spring) and common (summer) species were different and flower life was longer in rare species (As. Camphylanthus and As. Cephalanthus).
Keywords: Pollinoters bees, Visitor insects, Population size, Reproduction, Species extinction -
مقدمه
بذر گیاه موسیر علاوه بر خواب دارای استقرار ضعیفی در مرحله جوانه زنی می باشد. از جمله روش های بهبود کارایی و استقرار بذر می توان به انواع پرایمینگ با مواد مغذی اشاره کرد. وجود عناصر ریزمغذی یکی از عواملی است که ممکن است کارایی بذرها را تحت تاثیر قرار دهد. لذا این پژوهش با هدف بررسی اثر پرایمینگ با مواد مغذی بر بهینه سازی شکست خواب، جوانه زنی، ارتقا کارایی بذر و استقرار گیاه دارویی-مرتعی موسیر جهت برنامه های حفاظتی، احیا و اهلی سازی این گیاه اجرا گردید.
مواد و روش هابه منظور بررسی اثر مواد مغذی بر جوانه زنی و بهبود استقرار موسیر، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار در آزمایشگاه علوم و تکنولوژی بذر دانشگاه شهرکرد در سال 1394 اجرا گردید. دو تیمار شکست خواب (اسید سولفوریک و اسید سولفوریک + اسید جیبرلیک) به عنوان فاکتور اول و نه سطح مواد مغذی شامل سولفات روی 5، 10، 50 و 100 میلی مولار و سولفات آهن 5/0، 1، 5/1 و 2 درصد درمقایسه با شاهد به عنوان فاکتور دوم روی بذرهای موسیر مورد مقایسه قرار گرفتند.
یافته هاتجزیه واریانس نشان داد تیمارهای شکست خواب، پرایمینگ با مواد مغذی و اثرمتقابل آن ها درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، زمان رسیدن به 10 و 50 درصد جوانه زنی، یکنواختی جوانه زنی، طول گیاهچه و شاخص بنیه І بذرهای موسیر را در سطح احتمال یک درصد تحت تاثیر قرار دادند. کاربرد اسید سولفوریک در کنار سولفات آهن 1 درصد سبب افزایش جوانه زنی نسبت به شاهد گردید. همینطور در صفات مختلف اسید جیبرلیک اثر آهن را تقویت کرد در حالی که درکنار روی سبب تفاوت چشم گیری نسبت به عدم کاربرد آن نگردید. سولفات روی 5 میلی مولار نسبت به شاهد موجب افزایش سرعت جوانه زنی گردید که با افزایش غلظت روند کاهشی داشت. اسید جیبرلیک سبب تغییر محسوس سرعت جوانه زنی نگردید. زمان رسیدن به 50 درصد جوانه زنی نیز تحت تاثیر غلظت های 5/0 و 1 درصد سولفات آهن و سطوح پایین سولفات روی کاهش یافت. استفاده از اسید جیبرلیک تاثیر معنی داری بر کاهش زمان جوانه زنی نسبت به شاهد نشان نداد و در غلظت های بالاتر T50 را بیشتر کرد. اگرچه صفات جوانه زنی کمتر تحت تاثیر اسید جیبرلیک قرار گرفت، اما طول گیاهچه و شاخص ویگور از آن تاثیر مثبتی پذیرفت و بالاترین طول گیاهچه در غلظت های 5/0 و 1 درصد آهن همراه با اسید جیبرلیک به دست آمد.
نتیجه گیریپرایمینگ بذر موسیر با مواد مغذی سبب بهبود شاخص های جوانه زنی و بنیه گیاه گردید. غلظت های مختلف آهن و روی اثرات متفاوتی بر بذر موسیر نشان دادند که با روش های شکست خواب آن اثرمتقابل داشت. استفاده از اسید جیبرلیک اگرچه تاثیری بر افزایش سرعت جوانه زنی و کاهش زمان رسیدن به 10 و 50 درصد جوانه زنی نداشت اما طول گیاهچه و شاخص بنیه І را تقویت کرد که در مورد سولفات آهن این اثر مشهودتر بود.
جنبه های نوآوریافزودن سولفات آهن و سولفات روی به بذرهای موسیر که از اسید سولفوریک برای شکست خواب آنها استفاده شد سبب افزایش 54/25 درصدی جوانه زنی نسبت به شاهد گردید. اضافه شدن جیبرلین در تیمار شکست خواب اثر روی در جوانه زنی را مرتفع ساخت و توانست جایگزین روی گردد، اما برای سولفات آهن اندکی اثر افزایشی داشت. اگرچه اضافه شدن جیبرلین در تیمار شکست خواب صفات جوانه زنی را کمتر تحت تاثیر قرار داد، اما طول گیاهچه و شاخص ویگور از اسید جیبرلیک تاثیر مثبتی پذیرفت.
کلید واژگان: مواد مغذی, استقرار, اسید جیبرلیک, شاخص بنیه, اسید سولفوریکIntroductionIn addition to dormancy, seeds of Allium hirtifolium have a weak emergence in the field. Among methods for improving the efficiency and emergence of seeds, nutritional priming can be considered for its performance on weak seeds. The presence of micronutrients is one of the factors that may affect the efficiency of the seeds. Therefore, the aim of this study was to investigate the effect of priming with nutrients on optimization of dormancy status, germination, and enhancement of shallot seeds for its conservational, restoration and domestication programs.
Materials and MethodsIn order to study effects of nutrients on germination and emergence of Allium hirtifolium, a CRD factorial experiment was conducted with four replications at Seed Science and Technology Lab of Shahrekord University in 2015. Two dormancy breaking treatments (sulfuric acid and sulfuric acid + gibberellic acid) as the first factor and nine nutrition treatments including four levels of ZnSO4 (5, 10, 50 and 100 mM) and four levels of FeSO4 (0.5, 1, 1.5 and 2%) versus control were compared on shallot seeds.
ResultsThe results showed that dormancy breaking treatments, nutrient pretreatment of seeds and their interaction had significant effects on germination percentage, germination rate, time to reach l0% and 50% germination, germination uniformity, seedling length and vigor index I at 1% probability level. Sulfuric acid and FeSO41% increased germination versus control. Application of gibberellic acid affected the behavior of iron but did not indicate significant effects for zinc. The concentration of 5 mM ZnSO4 increased the rate of germination, compared with the control but decreased with higher concentrations. The gibberellic acid did not show any sharp effects on germination rate. Time to reach 50% germination was also affected by FeSO4 0.5% and 1% and lower levels of zinc. Application of gibberellic acid did not show any significant impact on the germination time reduction, compared with control and increased T50 in higher concentrations. Although germination traits were rarely affected by gibberellic acid, seedling length and vigor index were positively influenced with GA, and the highest seedling length was achieved at 0.5 and 1% of iron and gibberellic acid.
ConclusionSeed priming with nutrients can improve germination and plant vigur indices. Different concentrations of iron and zinc showed different impacts on the seeds, which showed interaction with dormancy breaking methods. Although application of gibberellic acid did not have an effective role in increasing germination rate and reducing the time to reach 10% and 50% of germination, it enhanced seedling length and vigor index I, especially for iron.
HighlightsAddition of iron and zinc sulfate to shallot seeds whose dormancy was broken with sulfuric acid caused higher germination rate of 25.54%, compared with the control. Gibberellin compensated for zinc effect in germination and was able to replace it, but had a slight synergic effect with iron sulfate. Although gibberellin application did not affect germination traits, the seedling length and vigor index showed a positive response to it.
Keywords: Nutrients, Emergence, Gibberellic acid, Vigor Index, Sulfuric acid -
ارزیابی همبستگی سبزشدن گل راعی با جوانه زنی و فعالیت آنزیم آلفاآمیلاز تحت تیمارهای افزایش کارآیی بذرگل راعی به دلیل دارا بودن بذور ریز و کم کیفیت به طور معمول استقرار مطلوبی در شرایط مزرعه نشان نمی دهد. در مطالعه حاضر تیمارهای مختلف افزایش کارآیی بر بذرهای گل راعی اعمال و رابطه سبز شدن آن با جوانه زنی و فعالیت آلفاآمیلاز مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. فاکتور اول اسموپرایمینگ بذر با پلی اتیلن گلایکول 6000 در پنج سطح (صفر، 3-، 6-، 9- و 12- بار) و فاکتور دوم استفاده از هورمون جیبرلین در چهار سطح (صفر، 500، 1000 و 1500 میلی گرم بر لیتر) بود. تجزیه واریانس نشان داد پلی اتیلن گلایکول، جیبرلین و اثرمتقابل آن ها به طور معنی داری بر شاخص های جوانه زنی و سبزشدن گل راعی اثر گذاشتند. کاربرد متوالی پلی اتیلن گلایکول و جیبرلین نسبت به شاهد و نیز نسبت به کاربرد جداگانه آن ها اثرات مطلوبی بر جوانه زنی، سبزشدن، بنیه بذر و فعالیت آنزیم آلفاآمیلاز داشت. تیمار 1000 میلی گرم بر لیتر هورمون جیبرلین در سطح اسمزی 12- بار بالاترین میزان جوانه زنی (5/91 درصد)، سبزشدن (5/80 درصد)، بنیه بذر (08/32) و فعالیت آلفاآمیلاز (21/25 درصد تجزیه نشاسته) را به خود اختصاص داد. درحالیکه تیمار شاهد در تمام صفات اندازه گیری شده پایین ترین کارایی را داشت. نتایج نشان داد همبستگی مثبت و معنی داری بین سبزشدن گیاهچه گل راعی با جوانه زنی (**89/0=r)، شاخص بنیه بذر (**95/0=r) و فعالیت آنزیم آلفاآمیلاز (**92/0=r) وجود داشت. بر اساس نتایج به نظر می رسد که کاربرد تکنیک پرایمینگ از طریق افزایش جوانه زنی، بنیه بذر و فعالیت آنزیم آلفاآمیلاز باعث بهبود استقرار گل راعی می گردد.کلید واژگان: گل راعی, پرایمینگ, جوانه زنی, سبزشدن, آلفاآمیلازBecause of small and low quality seeds, St Johns wort (Hypericum perforatum L.) have not favorable establishment in the field. In these study effects of different seed enhancement treatments were applied on the seeds and relationship of emergence with germination characteristics and amylase activity were evaluated. A factorial experiment was conducted in randomized ccompletely design with four replications. Osmopriming with Polyethylene glycol 6000 in five levels (0, -3, -6, -9 and -12 bar) were conducted as first factor and application of Gibberellic acid at four concentration (0, 500, 1000 and 1500 ppm) as second factor. Analysis of variance showed that polyethylene glycol, gibberellin and their interaction had significant effects on germination and emergence of St Johns wort seeds. Continuous application of PEG and GA had most favorable effect on germination, emergence, vigor and Amylase activity compared to the control and separate application of them. Concentration of 1000 ppm of gibberellin in -12 bar of osmotic potential caused to highest germination (91.5 %), emergence (80.5 %), seed vigor (32.08) and amylase activity (25.21 starch breakage percentage). While the control showed lowest performance in all measured traits. Correlation analysis showed a positive and significant correlation between seedling emergence of and germination percentage (r=0.89**), seed vigor (r=0.95**) and amylase activity (r=0.92**) of St Johns wort seeds. Based on the results, it is seems that application of priming techniques improve establishment of St Johns wort seeds via increasing germination, seed vigor and amylase activity.Keywords: Hypericum perforatum L, Priming, Germination, emergence, α amylase
-
مقدمهبذرها گزینه مناسبی جهت برنامه های تکثیر و حفاظت گیاهان دارویی هستند. اگر چه وجود خواب در بذر برای گیاهان دارویی وحشی یک راهبرد سازگاری محسوب می شود، اما در مسیر اهلی سازی، زراعت و پرورش آن ها یک صفت نامطلوب محسوب می شود و باید آن را برطرف نمود. بذر خوشاریزه نیز علیرغم دارا بودن خواص دارویی قابل توجه، دارای خواب می باشد.مواد و روش هابه منظور شکست خواب بذر گیاه خوشاریزه سه آزمایش جداگانه شامل سرمادهی مرطوب، تیمار هورمونی و ترکیبی از هردو اجرا گردید. برای تیمار سرمادهی مرطوب بذرها در 10 نمونه 100 تایی به صورت مرطوب در دمای 5 درجه سانتی گراد به مدت 2، 4، 6، 8، 10، 12، 14 و 16 هفته قرار گرفته و با استفاده از طرح کاملا تصادفی در سه تکرار مورد مقایسه قرار گرفتند. برای تیمار هورمونی بذرها به مدت 24 ساعت در بستر حاوی غلظت های صفر، 500 و 1000 میلی گرم در لیتر جیبرلین قرار گرفتند و سپس به شرایط جوانه زنی منتقل شدند ولی از آنجاکه شکست خواب اتفاق نیفتاد، این آزمایش مورد بحث قرار نگرفت. برای ترکیب تیمارهای هورمونی و سرمادهی بذرها به مدت 24 ساعت در دمای 20 درجه سانتی گراد در غلظت های ذکر شده جیبرلین قرار داده شدند و سپس به محیط حاوی آب مقطر در دمای 5 درجه سانتی گراد منتقل شد و در مدت 2، 4، 6 و 8 هفته در یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار مورد مقایسه قرار گرفتند. عامل اول غلظت جیبرلین در سه سطح و عامل دوم مدت زمان سرمادهی در 4 سطح بود.یافته هاسرمادهی مرطوب اثر مثبتی بر شکستن خواب بذر داشت و در تیمار 16 هفته سرمادهی صفات درصد و سرعت جوانه زنی و شاخص های بنیه به بیشترین مقدار خود رسید. استفاده توام تیمارهای هورمونی موجب تسریع شکست خواب و بهبود خصوصیات جوانه زنی بذرهای این گیاه گردید بطوریکه در 8 هفته به بالاترین میزان ممکن رسید. تیمار 8 هفته سرمادهی مرطوب در دمای 5 درجه سانتی گراد توام با 1000 میلی گرم در لیتر جیبرلیک اسید، بهترین تیمار برای شکست خواب بذر خوشاریزه بود.نتیجه گیریبه نظر می رسد خواب بذرهای خوشاریزه از نوع فیزیولوژیکی است که بطور موفقیت آمیزی توسط سرمادهی و کاربرد همزمان سرمادهی و هورمون جیبرلین شکسته می شود. اگرچه هورمون جیبرلین به تنهایی اثری بر شکست خواب نداشت، اما سبب کاهش نیاز سرمایی بذرهای خوشاریزه گردید و استفاده توام این دو اثر هم افزایی داشت. جنبه های نوآوری: خواب بذر خوشاریزه تحت تاثیر سرمادهی مرطوب برطرف شد، ولی جیبرلین به تنهایی اثری بر شکست خواب نداشت. استفاده از جیبرلین سبب کاهش نیاز سرمایی گردید و استفاده توام این دو بر شکست خواب اثر هم افزایی داشت.کلید واژگان: جوانه زنی, سرمادهی مرطوب, هورمون, بنیه بذرIntroductionSeeds are a good option for propagation and protection of medicinal plants. Although Seed dormancy is an adaptive strategy for wild medicinal plants, but it is considered as an undesirable trait in domestication and cultivation of them, need to be solved. Echinophora platyloba seed has dormancy despite its remarkable medicinal properties.Materials and MethodsIn order to break seed dormancy, three separate experiment including stratification, hormonal treatment and combination of both were performed. For stratification 10 samples of were placed in a wet bed at 5 ° C for 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 and 16 Week and were compared using a completely randomized design with three replications. For hormonal treatment, the seeds were placed in GA concentrations of 0, 500 and 1000 ppm for 24 hours and then transferred to germination conditions. However, since the breaking of dormancy did not occur, this experiment was not discussed any more. For combined application of hormone and stratification, seeds were placed at mentioned concentrations of gibberellin for 24 hours at 20 ° C and then gibberellin solutions were removed and the seed transmitted to 5 ° C and compared for 2, 4, 6, 8 weeks with a CRD factorial experiment with three replications. The first factor was concentration of gibberellin in three levels and the second factor was the duration of stratification in 4 levels.ResultsStratification had a positive effect on seed dormancy breaking and 16 week chilling lead to highest germination percentage and rate and vigor indices. The combined application of hormonal treatments accelerated dormancy release and improved seed germination characteristics, which peaked at 8 weeks. 8-week stratification treatment at 5 ° C with 1000 ppm gibberellic acid was the best treatment to overcoming of dormancy in Echinophora-platyloba seeds.ConclusionIt seems that seed dormancy of Echinophora seeds is physiological, which broke down by moist chilling and simultaneous application of stratification and gibberellin successfully. Although Gibberellin had no effect on dormancy break, it reduced the need for stratification. Combined application of them showed synergistic effects on dormancy release. Highlights: Echinophora seed’s dormancy was broken under stratification conditions, but GA had no effect on it lonely. The application of gibberellin reduced the chilling demands of Echinophora seeds and the combined application of them had a synergistic effect on dormancy breakKeywords: GA3, Germination, Stratification, Hormone, Seed vigor
-
بهره برداری مداوم از خاک سبب کاهش مواد آلی و عناصر غذایی و استفاده بیش ازحد کودهای شیمیایی می گردد. در چغندرقند به دلیل نیاز بالا، استفاده از کودهای آلی اهمیت بیشتری دارد. کودهای سبز و تلفیق آنها با منابع شیمیایی گامی درجهت کاهش مصرف کودهای شیمیایی و حرکت به سوی کشاورزی پایدار است. در پژوهش حاضر ابتدا دو گونه نخودفرنگی و خلر به عنوان کودسبز کشت گردید سپس میزان تولید و ویژگی های آنها مانند مقدار نیتروژن و کربن به همراه اثر بر خصوصیات خاک درمقایسه با شاهد مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس اثر آنها به تنهایی و در تلفیق با مقادیر کاهش یافته کود نیتروژن (160 و 80 کیلوگرم نیتروژن از منبع اوره) درمقابل 240 کیلوگرم اوره در تیمار مرسوم شیمیایی و شاهد بدون کود، مجموعا در هشت تیمار طی سالهای زراعی 1391 تا 1393 بر چغندرقند مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد کودهای سبز ازنظر زیست توده تولیدی، نیتروژن و کربن اختلاف معنیداری داشتند و نیتروژن، کربن و نسبت کربن به نیتروژن خاک را 50 روز پس از مصرف تغییر دادند. همچنین اثر مطلوبی بر کاهش تراکم و زیست توده علف هرز داشتند. بالاترین عملکرد ریشه (47 تن در هکتار) و زیست توده تر (56/8 تن در هکتار) در تیمار تلفیقی نخودفرنگی+ 160 کیلوگرم نیتروژن بدست آمد که درمقایسه با کود شیمیایی (41/2 تن در هکتار) ، بالاتر بود. با کاهش مصرف نیتروژن در تیمارهای تلفیق کودسبز نخودفرنگی، بالاترین عیارقند (20/3 درصد) به دست آمد. بیشترین مقادیر درصد قند قابل استحصال نیز در تیمارهای تلفیقی نخودفرنگی و کاربرد جداگانه کودهای سبز (حدود 18%) به دست آمد درحالی که کمترین میزان قند قابل استحصال مربوط به تیمار کود نیتروژن و تیمارهای تلفیق خلر + نیتروژن (حدود 16%) بود. درنهایت بیشترین عملکرد قندخالص (8 تن در هکتار) در تیمار تلفیقی کودسبز نخودفرنگی+ 160کیلوگرم کود نیتروژن بود که نسبت به شاهد 20 درصد افزایش داشت. در سایر تیمارهای تلفیق نیز علیرغم کاهش مصرف یک تا دو سوم نیتروژن در مقایسه با تیمار شیمیایی مرسوم، اما عملکرد قندخالص کاهش محسوسی نیافت. کمترین ناخالصی شامل نیتروژن مضره، پتاسیم و سدیم و کمترین قند ملاس در تیمارهای کود سبز و یا تلفیق با مقادیر کمتر نیتروژن به دست آمد. این امر بیانگر این است که کاربرد کود سبزمصرف کود شیمیایی را کاهش و ضمن حفظ عملکرد، کیفیت و سلامت محصول را افزایش داد.کلید واژگان: چغندرقند, عملکرد ریشه, کربن, کودسبز, نیتروژنContinuous exploitation of soil results in organic matter and nutrient elements loss, and excessive chemical fertilizer application. For sugar beet, due to its higher nutritional demands, application of organic fertilizer is more important. Solitary or integrated application of green manures is a step towards reducing chemical fertilizer application. In this study, two species of green pea and Lathyrus sativus L. were planted as green manure and their dry matter accumulation and characteristics such as nitrogen and carbon content besides their effects on soil properties were evaluated compared with control. Then, effects of solitary or integrated applications of the abovementioned legumes with reduced levels of nitrogen fertilizer (80 and 160 kg ha-1 from urea source) versus 240 kg ha-1 urea as common rate and no fertilizer application as control, in total 8 treatments, were evaluated on sugar beet during 2012-14. Results showed that green manures had significant differences in terms of produced biomass, nitrogen and carbon. They changed nitrogen, carbon and carbon to nitrogen ratio of the soil in 50 days after application. Green manures showed optimum effects on weed density and biomass reduction. The highest root yield (47 t ha-1) and biomass (56.8 t ha-1) were achieved in green pea manure plus160 kg N ha-1 which was higher than chemical fertilizer (41.2 t ha-1). The highest sugar content (20.3%) was obtained under low N application in integrated green pea treatments. The highest rate of extraction coefficient of sugar was obtained in integrated green pea treatments and solitary application of green manure (about 18%), while the lowest extraction coefficient of sugar (16%) was obtained in nitrogen fertilizer treatment as well as integrated application of Lathyrus sativus + N. The highest white sugar yield (8 t ha-1) was obtained in green pea plus 160 Kg ha-1 N which showed 20% increase compared with control. In other integrated treatments, in spite of 1/3 to 2/3 reduction in N application compared with control, white sugar yield had no significant reduction. The lowest impurities rate including amino-nitrogen, K, and Na, and the lowest molasses sugar were obtained in green manure treatments or integrated application with low N levels. In conclusion, green manure application reduced chemical fertilizers usage while maintained yield, quality and product safety.Keywords: green manure, Nitrogen, carbon, Sugar beet, root yield
-
چکیده مبسوط
مقدمهخشکی از مشکلات عمده تولید چغندرقند در ایران بوده و کمبود آب در اوایل رشد مهم ترین عامل محدودکننده جوانه زنی و استقرار چغندرقند محسوب می شود. آماده سازی بذر با مواد شیمیایی، عناصر غذایی یا پیش سرمادهی از روش های مهم کمک به جوانه زنی و سبز شدن سریع و یکنواخت و افزایش تحمل بذر به شرایط نامطلوب محیطی است.
مواد و روش هابه منظور بررسی اثر سرمادهی مرطوب و تیمار اسید کلریدریک بر بهبود جوانه زنی بذر چغندرقند رقم اکباتان تحت شرایط تنش رطوبتی، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار در آزمایشگاه علوم و تکنولوژی بذر دانشگاه شهرکرد اجرا گردید. فاکتور اول دو سطح بدون سرمادهی و با سرمادهی مرطوب در دمای 4 درجه سانتی گراد به مدت یک هفته و فاکتور دوم پیش تیمار اسیدکلریدریک 03/0 نرمال و آب مقطر در هفت سطح شامل شاهد، 2 ، 4 و 6 ساعت آب، 2 ، 4 و 6 ساعت اسید بودند. چهار سطح تنش خشکی (پتانسیل صفر، 2-، 4- و 6- بار) هم به عنوان فاکتور سوم در نظر گرفته شد.
یافته هادرصد و سرعت جوانه زنی (حداقل 5 برابر) ، جوانه زنی نسبی (50%) ، طول ساقه چه و ریشه چه (10%) تحت تاثیر سرما و مدت زمان قرار گرفتن در اسید کلریدریک 03/0 نرمال نسبت به شاهد افزایش یافت. در شرایط بدون سرما با افزایش زمان قرارگیری در اسید، صفات جوانه زنی افزایش یافت و بالاترین مقادیر مربوط به بذر در اسیدکلریدریک 03/0 نرمال به مدت 6 ساعت بود. اگرچه در شرایط مطلوب، سرمادهی اثر اسیدکلریدریک را جبران نمود اما در تنش خشکی بالاترین مقادیر صفات جوانه زنی در تیمارهای سرمادهی و اسید دیده شد.
نتیجه گیریاز آنجا که استقرار موفق بذر چغندرقند در شرایط تنش خشکی برای دستیابی به تراکم و عملکرد مطلوب کلیدی است، لذا استفاده از تیمار سرمای مرطوب به مدت یک هفته و قرار دادن بذرها در معرض اسیدکلریدریک توانست کارایی بذرها را در شرایط تنش افزایش دهد. این روند تحت تاثیر شدت خشکی بازهم افزایش یافت و قرار دادن بذرها در اسید توانست افزایش دو برابری جوانه زنی در تیمار خشکی 2- بار را به 4 برابر در سطح 6- بار نسبت به شاهد سرما دیده برساند. در مقایسه با کاربرد جداگانه، استفاده از سرمای مرطوب و اسیدکلریدریک بر کارایی بذر چغندرقند اثر هم افزایی داشت و به ویژه در شرایط تنش خشکی مشهود بود. جنبه های نوآوری: تیمار سرمای مرطوب و اسیدکلریدریک کارایی بذرهای چغندرقند را در شرایط تنش خشکی افزایش می دهد.
تیمار سرمای مرطوب و اسیدکلریدریک بر کارایی بذر چغندرقند اثر هم افزایی دارد.کلید واژگان: اسید کلریدریک, چغندرقند, درصد جوانه زنی, سرمای مرطوبIntroductionDrought stress is one of the major problems in sugar beet production in Iran, and is the most important limiting factor for germination and establishment of sugar beet in the early stages of growth. Seed priming with chemical, nutrient elements or pre-chilling techniques are the most effective methods to improve germination percentage and speed, leading to uniform and tolerant seedlings in adverse environmental conditions.
Material andMethodsIn order to assess the effect of cold stratification and HCl treatments on the germination of sugar beet seed, cv. Ekbatan, under drought stress conditions, a RCBD factorial experiment with three replications was conducted in Seed Science and Technology Lab of Shahrekord University. The first factor was stratification in two levels; the second factor was seven levels of pretreatments including 2, 4 and 6 hours’ soaking in water and 0.03 HCL accompanied with control, and the third factor was four drought levels (control, -2, -4, -6 bar).
ResultCompared with the control, seed germination percentage and germination rate increased by at least 5-fold, relative germination by 50% and root and shoot length by 10%, due to stratification and duration of exposure to HCl treatments. With no stratification, germination traits increased with increases in exposure time in acid, and the highest values were obtained for the seeds exposed to HCl 0.03 normal for 6 hours. Although under optimal conditions, the effect of HCl was compensated for by stratification, in drought conditions, the highest values were observed in stratified seeds and those placed in acid.
ConclusionsSince successful establishment of sugar beet seedlings at drought stress conditions is critical to achieving optimum density and yield, application of stratification treatments for one week and seed exposure to HCl increased the seed performance under stress conditions. This trend continued to increase with drought stress intensity, and placement of seeds in acid doubled seed germination in -2 bar drought conditions, which continued by 4 times in -6 bar, compared with stratified control seeds. Compared to separate application of the treatments, application of stratification and HCl treatments had synergistic effects on sugar beet seed performance, especially under drought stress conditions.
Highlights: Cold stratification and hydrochloric acid treatments increase the efficiency of sugar beet seeds under drought stress conditions.
Cold stratification and Hydrochloric acid treatment have a synergistic effect on sugar beet seedsKeywords: Germination percentage, Hydrochloric acid, Stratification, Sugar beet
- این فهرست شامل مطالبی از ایشان است که در سایت مگیران نمایه شده و توسط نویسنده تایید شدهاست.
- مگیران تنها مقالات مجلات ایرانی عضو خود را نمایه میکند. بدیهی است مقالات منتشر شده نگارنده/پژوهشگر در مجلات خارجی، همایشها و مجلاتی که با مگیران همکاری ندارند در این فهرست نیامدهاست.
- اسامی نویسندگان همکار در صورت عضویت در مگیران و تایید مقالات نمایش داده می شود.