بررسی تغییرات سطح خواب بذر تاتوره در خاک پس از ریزش از گیاه مادری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد کرج

2 موسسه تحقیقات گیاهپزشکی

3 دانشگاه تهران

چکیده

به‌منظور بررسی تغییرات سطح خواب بذر تاتوره در خاک پس از ریزش از گیاه مادری، آزمایشی فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار بر روی علف‌هرز تاتوره (L. Datura stramonium ) در سال 1392- 1391  در شهر کرج به اجرا در آمد. تیمارهای آزمایش شامل، عامل اول  رطوبت‌های مختلف در خاک در سه سطح 1- خاک خشک(H1) ،2-  خاک دارای رطوبت متناوب (H2)، 3- خاک مرطوب (H3)  و عامل دوم سطوح دمایی در چهار سطح که در واقع شبیه‌سازی دمای ماه‌های مختلف از زمان ریزش تا شروع مجدد رشد به صورت تلفیق ماه‌های آذر و دی (T1)، بهمن و اسفند (T2)، فروردین (T3) و در نهایت اردیبهشت و خرداد (T4)، که بر توده بذر تاتوره اعمال گردید. پس از اعمال هرکدام از تیمارها (به مدت 30 روز)، جهت بررسی تاثیر آنها بر تغییرات سطوح خواب بذر، آزمایشات جوانه‌زنی در دامنه دمایی 8  تا 35 درجه سانتی‌گراد انجام‌گرفت. سپس بر اساس تخمین پارامترها، به بررسی رابطه دما و رطوبت با مدل‌های جوانه‌زنی  پرداخته شد. نتایج تجزیه واریانس بذرهای تاتوره پس از اعمال تیمارهای رطوبتی و دمایی متفاوت حاکی از این است‌که تمامی تیمارها به همراه اثرات متقابل آنها دارای اثرمعنی‌دار بر روی جوانه‌زنی بذرهای تاتوره می‌باشند. پارامترهای تابع سیگموئیدی سه پارامتره برای دما و سطوح رطوبتی مختلف، دارای تفاوت الگوی جوانه‌زنی در بین تیمارهای مختلف می‌باشد. اثر تیمارهای آزمایش بر شکست خواب و افزایش نرخ جوانه‌زنی بذر تاتوره بیانگر این‌بودکه زمانی‌که بذرها در خاک خشک (H1) قرار می‌گیرند، افزایش تدریجی دمای محیط باعث افزایش ضریب جوانه‌زنی در آن‌ها می‌گردد که البته این افزایش در برابر دو خاک مرطوب و خاک دارای رطوبت متناوب مقدار ناچیزی داشت. به‌عبارتی بذرهای تاتوره زمانی‌که تحت تاثیر سطوح دمایی 4 و 7 درجه سانتی‌گراد (هرکدام به مدت یک‌ماه) قرار گرفتند، در هر سه سطح رطوبت خاک از جوانه‌زنی برخوردار نبودند، اما به تدریج با افزایش دمای محیط به 15 و 23 درجه سانتی‌گراد در طی چند مرحله، تغییراتی در سطوح خواب بذرها دیده شد و شاهد افزایش تدریجی نرخ جوانه‌زنی به خصوص در خاک متناوب بودیم.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Changes in Seed Dormancy in Soil after Seed Rain of Datura stramonium

نویسندگان [English]

  • sara Bazyar 1
  • Saeed Vazan 1
  • Hossein Najafi 2
  • Mostafa Oveisi 3
چکیده [English]

To investigate the level of datura seed dormancy in the soil after the seed rain, a factorial experiment based on randomized complete blocks design was conducted in three replications, during 2011–2012 in Karaj. Factors comprised three moisture regimes (moisture levels inclouded 1- dry (H1), 2- alternate wetting and drying (H2), 3- moisture (H3) ) and four temperatures of  seed storage (temperatures in four months of the seed rain to restart growth integrated December and January (T1), February and March (T2), April (T3) and at the end of May and June (T4)) in a factorial combination were applied on Datura seed mass. After applying each treatment, germination tests at temperatures of 8, 14, 20, 28 and 35°C were performed. Then according to the estimated parameters, the relationship between temperature and moisture with Hydro-Thermal models which was investigated. Results indicated that response of germination percentage adequately described with segmented functions, continually. When the seeds were completely at dry conditions, a gradual increased in temperature increases the rate of germination. However, this increase was negligible compared with the increase observed in response to the two other levels of moisture levels (H2- H3). No germination was found at temperatures 4 & 7°C, irrespective of moisture levels. While with increasing temperature up to 15 and 23°C, the rate of germination increased considerably, especially for alternate wetting and drying conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Datura stramonium L
  • triangular function
  • changes in seed dormancy levels
  • Germination
  • storage time
Batlla, D. and Benech-Arnold, R. L. 2003. A quantitative analysis of dormancy loss dynamics in Polygonum aviculare L. seeds. Development of a thermal time model based on changes in seed population thermal parameters. Seed Sci. 13:55–68.

Batlla, D. and Benech-Arnold, R.L. 2005. Changes in the light sensitivity of buried Polygonum aviculare seeds in relation to cold-induced dormancy loss: development of a predictive  model.New Phytolo. 165:445–452.

Batlla, D., Grundy, A., Dent, K.C., Clay, H.A. and Finch-Savage, W.E. 2009. A quantitative analysis of temperature-dependent dormancy changes in Polygonum aviculare seeds. Weed Res. 49:428–438.            

Benech-Arnold, R.L., Sanchez, R.A., Forcella, F., Kruk, B. and Ghersa, C.M. 2000.    Environmental control of dormancy in weed seed banks in soil. Field Crops Res.  67:105–122.               

Colbach, N., Durr, C., Chauvel, B. and Richard, G. 2002. Effect of environmental conditions on Alopecurus myosuroides germination. II. Effect of moisture conditions and storage   length. Weed Res. 42:222–230.

Crocker, W. 1938.Life-span of seeds. Botanical Revue. 4:235-274.

Donato, L., Edite, S., Masin, R., Calha, I., Zanin, G., Fernandez- Quintanilla, C. and Dorado, J. 2013. Estimation  and Comparison of Base Temperatures for Germination of European Populations of Velvetleaf (Abutilon theophrasti) and Jimsonweed (Datura  stramonium). Weed Sci.  61:443–451.

Dorado, J., Sousa, E., Calha, M., Gonzalez-Andujar, I., Fernandez-Quintanilla, C. 2009. Predicting weed emergence in maize crops under two contrasting climatic conditions. Weed Res. 49:251-260. 

El Bazaoui, A., Ahmed, B., Abdelmajid, S. 2011. Nine new tropane alkaloids from Datura stramonium L.identified by GC/MS. Fitoterapia .2011. 82:193–197.

Fenner, M. 2000. The ecology  of regeneration in plant communities. Wallingford, Seeds: U. K., CABI Publishing.

Foley, M.E. 2002. Introduction to the symposium on dormancy in seeds and vegetative         propagules. Weed Sci. 50:214-214.

Forcella, F., Benech-Arnold, R.L., Sanchez, R and Ghersa, C.M. 2000. Modeling seedling   emergence. Field CropsRes. 67: 123-139.

Ghersa, C.M., Benech-Arnold, R.L., Sattore, E. H. and Ghersa, M. A. 2000.   Advances in weed management strategies. Field Crops Res. 67: 95–104.      

Grundy, A.C., Mead, A. and Burstion, S. 2003. Modelling the emergence response of weed seeds to burial depth: interactions with seed density, weight and shape. Journal of Applied  Eco. 40: 757–770.

Harrington, T.B. 2009. Seed Germination and Seedling Emergence of Scotch Broom (Cytisus  scoparius). Weed Sci. 57:620-626.

Hermansen, A., Brodal, G. and  Balvoll, G. 1999. Hot water treatments of carrot seeds, effects on seed- borne fungi, germination, emergence and yield. Seed Sci & Tech. 27:599-613.

Karimi, H.1996. Weeds of Iran. Tehran University Publication Center. P: 419.

Karlsson, L.M.  and  Milberg, P. 2007. Seed dormancy pattern and germination preferences of the South African annual Papaver aculeatum. Afric. J. B. 73:422–428. 

Leblanc, M. L., Cloutier, D. C., Stewart, K., Hamel, C. 2003. The use of thermal  time to model commonlambsquarters (Chenopodium album) seedling  emergence in corn.Weed  Sci. 51:718–724.

Leon, R.G. and Knapp, A.D. 2004. Effect of temperature on the germination of common waterhemp (Amaranthustuberculatus), giant foxtail (Setaria faberi), and velvetleaf   (Abutilon theophrasti). Weed Sci. 52: 67-73.

Masin, R., Loddo, D., Benvenuti, S., Clara Zuin, M., Macchia, M. and Zanin, G. 2010. Temperature and Water Potential as Parameters for Modeling Weed Emergence in   Central-Northern Italy. Weed Sci. 58:216-222.

Mayank, S., Malik, J., Norsworthy, K., Riley, M. B. and Bridges, W.J. 2010. Weed Sci. 58:136-140.

Probert, R. J., Smith, R. D. and Birch, P. 1985. Germination responses to light and alternating temperatures in European populations of Dactylis glomerata L. New Phytol. 101:521–  529.

Rashed Mohasel, M., najafi, H., Akbarzadeh,  M.  2002. Weed Bio. Publications Ferdowsi University of Mashhad. Pp:404.

Sincik, M., Bilgili, U., Uzun, A. and Acikgoz, E. 2004. Effect of low temperatures on the germination of   different    field pea genotypes. Seed Sci. Technol. 32: 331-339.

Soltani, A., Robertson, M. J., Trabi, B., Yousefi, M., Sarparast, R.  2006. Modeling seedling emergence in chickpea as affected by temperature and sowing depth. Agric Forest  Met. 138: 156- 67. 

  Thompson, K., Grime, J. P. and Mason, G. 1977. Seed germination in response to diurnal fluctuations in temperature. Nature. 267:147–149.

Zhou, J., Deckard, E.L. and  Ahrens, W.H. 2005. Factors affecting germination of hairy nightshade (Solanumsarrachoides) seeds. Weed Sci. 53: 41-45.