نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان

2 دانشگاه صنعتی اصفهان-دانشکده کشاورزی-گروه زراعت و اصلاح نباتات

چکیده

چکیده
دگر آسیبی (آللوپاتی) عاملی است که می‌تواند نقش مهمی را در کنترل علف‌های هرز ایفا نماید. گیاه بومادران جزو گیاهان دارای خاصیت دگر آسیبی است. به کمک روش عصاره گیری پتانسیل دگرآسیبی دو گونه بومادران تهیه شده از نقاط مختلف ایران شامل گونه های Achillea nobilis L. (اصفهان)، و دو ژنوتیپ Achillea pachycephala Rech. F. (گلستان) و (همدان)، بر روی علف‌ هرز تاج خروس(Amaranthus retroflexus L.) مورد بررسی قرار گرفت. عصاره در چند غلظت مختلف (0، 3، 6، 12، 25، 50 و 100 درصد) تهیه و بذورتاج خروس به مدت یک هفته توسط عصاره های تهیه شده تیمار شد و صفات مربوط به جوانه زنی تاج خروس اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که اثرات گونه، غلظت و اثرات متقابل آن‌ها در سطح یک درصد معنی دار بود. ژنوتیپ A. pachycephala همدان دارای بالاترین میزان بازدارندگی و ژنوتیپ A. pachycephala گلستان دارای کمترین میزان بازدارندگی در صفات یاد شده بود. عصاره‌ها در غلظت‌های بین 3 تا 12 درصد دارای اثر تحریک کنندگی و در غلظت‌های 25 تا 100 درصد دارای اثر بازدارندگی بر روی گونه های هدف بودند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Comparison of allelopathic effects of aqueous extract of two Achillea species (Achillea nobilis L. and Achillea pachycephala Rech. F.) on Amaranthus retroflexus L.

نویسندگان [English]

  • Gholam Reza Niazipoor 1
  • Mohammad Hossein Ehtemam 2
  • Hassan Karimmojeni 1

1 Department of Agronomy and Plant Breeding, Collage of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan

2 Department of Agronomy and Plant Breeding, Collage of Agriculture, Isfahan University of Technology

چکیده [English]

Abstract
Due to environmental hazards and risks of chemical control of weeds, sustainable weed management is considered. A concept interactions of interference in plants is allelophatic effects. Which can play an important role in control weeds. Achillea L. is one species of plants with allelophatic activity. By considering abundance of Achillea species in Iran, an experiment in the years 2013-2014 on the collection Achillea species Isfahan University of Technology was implemented. In this experiments aqueous extract from two Achillea species collected from different area in Iran, including A. nobilis (of Isfahan), A. pachycephala (of Golestan) and A. pachycephala (of Hamadan) on Amaranthus retroflexus at concentrations of 0, 3, 6, 12, 25, 50 and 100 percent was performed. The results showed that various concentrations of aquous extract have different effects on species and their characteristics. The genotype A. pachysephala of Hamedan have stronger effect and genotype of Golestan have the lowest effects. Extracts in concentrations between 3 to 12% have a stimulatory effect and in concentrations of 25 to 100% showed inhibitory effect.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Allelopathy
  • aquous extract
  • Achillea genotypes
  • growth inhibition
  • Amaranthus retroflexus

مقایسه اثرات دگرآسیبی عصاره دو گونه بومادران  Achillea pachycephala Rech. F.) و(Achillea nobilis L.  بر علف هرز تاج خروس (Amaranthus retroflexus L.) 

غلامرضا نیازی‌پور1، محمدحسین اهتمام* و حسن کریم مجنی 

اصفهان، دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده کشاورزی، گروه زراعت و اصلاح نباتات 

تاریخ دریافت: 17/4/95                تاریخ پذیرش: 28/10/95 

چکیده

دگرآسیبی (آللوپاتی) عاملی است که می‌تواند نقش مهمی را در کنترل علف‌های هرز ایفا نماید. گیاه بومادران جزو گیاهان دارای خاصیت دگرآسیبی است. به کمک روش عصاره‌گیری پتانسیل دگرآسیبی دو گونه بومادران تهیه‌شده از نقاط مختلف ایران شامل گونه‌های Achillea nobilis L.  (اصفهان) و دو ژنوتیپ Achillea pachycephala Rech. F. (گلستان) و (همدان)، بر روی علف‌ هرز تاج‌خروس (Amaranthus retroflexus L.) مورد بررسی قرار گرفت. عصاره در چند غلظت مختلف (0، 3، 6، 12، 25، 50 و 100 درصد) تهیه و بذرهای تاج‌خروس به مدت یک هفته توسط عصاره‌های تهیه شده تیمار شد و صفات مربوط به جوانه‌زنی تاج‌خروس اندازه‌گیری گردید. نتایج نشان داد که اثرات گونه، غلظت و اثرات متقابل آنها در سطح یک درصد معنی‌دار بود. ژنوتیپ A. Pachycephala همدان دارای بالاترین میزان بازدارندگی و ژنوتیپ A. pachycephala گلستان دارای کمترین میزان بازدارندگی در صفات یادشده بود. عصاره‌ها در غلظت‌های بین 3 تا 12 درصد دارای اثر تحریک‌کنندگی و در غلظت‌های 25 تا 100 درصد دارای اثر بازدارندگی بر روی گونه‌های هدف بودند.

واژه‌های کلیدی: دگرآسیبی، عصاره آبی، ژنوتیپ­های بومادران، بازدارنده رشد، تاج خروس

* نویسنده مسئول، تلفن: 03133913427 ، پست الکترونیکی: hehtemam@cc.iut.ac.ir

مقدمه

 

علف‌های هرز قادرند به‌طور موفق در طیف گسترده‌ای از شرایط نامساعد محیطی به حیات خود ادامه دهند و برای به دست آوردن نور، فضا، مواد غذایی و آب با محصولات زراعی رقابت کنند که این امر سالانه میلیاردها دلار از ارزش محصولات زراعی در سراسر جهان می‌کاهد. گزارش‌ها از مصرف سالانه هزار میلیارد دلار برای کنترل علف‌های هرز حکایت دارد. در این میان علف‌کش‌ها بیش از 72 درصد کل سموم مورداستفاده در محصولات زراعی را تشکیل می‌دهند (20 و 34). استفاده مداوم از علف‌کش‌ها در طول 50 سال گذشته منجر به مشکلات جدی اکولوژیکی و زیست‌محیطی از قبیل افزایش مقاومت علف‌های هرز نسبت به علف‌کش‌های مهم (14، 15، 18 و 25) و نیز افزایش آلودگی‌های زیست‌محیطی (14، 16 و 19)، به مخاطره افتادن سلامت آب‌های سطحی و زیرزمینی مورد مصرف، استنشاق سم در طول استعمال و باقی ماندن آنها در محصولات کشاورزی که در درازمدت بر روی سلامت انسان و دام‌های اهلی اثرگذار است و در محیط که ممکن است برای نسل‌های آینده خطرساز باشد (26) گردیده است.

در این میان آللوپاتی نقش بسیار مهمی در کشاورزی و علوم زیستی دارد و می‌تواند علاوه بر علف‌های هرز، برای مدیریت آفات و بیماری‌ها ازجمله حشرات، نماتدها و پاتوژن­ها مورداستفاده قرار گیرد (13، 23 و 26). محققان نشان دادند که آللوپاتی یک رویداد مهم در کشاورزی است که زمینه‌ای را برای کشاورزی پایدار فراهم خواهد کرد و ممکن است از طریق آن در آینده کنترل علف‌های هرز با حداقل استفاده از علف‌کش‌ها صورت پذیرد (8، 17 و 27). در جوامع گیاهی، حضور برخی از آللوکمیکال­های قابل آبشویی در اطراف گیاهان، به‌عنوان یک عامل انتخابی قوی حفاظت کننده آنها در برابر گیاه مجاور شناخته شده است. برخی از گونه‌های مهاجم از طریق آللوکمیکال­های خود، تقریباً جوامع گیاهی بومی را ریشه‌کن کرده‌اند (10 و 11). آللوکمیکال‌ها تقریباً در تمام اندام‌های گیاهی مانند برگ، ساقه، ریشه، گل، دانه، پوست و جوانه حضور دارند (32). فعل‌وانفعالات گیاه دگر آسیب می‌تواند اثر مضر یا مفید داشته باشد (30 و 32).

هنگامی‌که گیاهان حساس در معرض آللوکمیکال‌ها قرار می‌گیرند، جوانه‌زنی، رشد و نمو آنها می‌تواند تحت تأثیر قرار بگیرد (33). بیشترین اثرات آللوکمیکال­ها بر روی گیاهان، مهارکنندگی و یا تأخیر در جوانه‌زنی بذر، تأثیر بر طول ساقه‌چه و نمو ریشه بوده است (22).

عصاره آبی به‌دست‌آمده از برخی گیاهان به علت دارا بودن ترکیبات دگر آسیب در کنترل علف‌های هرز موردتوجه قرارگرفته است. در این زمینه مطالعات متعددی بر روی گیاهان مختلف انجام‌شده است. آنایا و همکاران (7) تأثیر عصاره آبی گیاه نیلوفر پیچ Ipomoea tricolor Cav. را موردبررسی قراردادند که سبب بازداری 45 درصدی رشد ریشه‌چه در گیاه سوروف Echinochloa crus galli (L.) Beauv و 66 درصدی در گونه‌ای از تاج‌خروس S.Watson Amaranthus leucocarpus شد. عصاره آبی بقایای یونجه خردشده جوانه‌زنی و رشد گیاه‌چه تعدادی از علف‌های هرز مانند سلمه ترهL.  Chenopodium album، تاج­خروس Amaranthus retroflexus L. گاوپنبه Medik Abotilon theophrasti، گاورس Herrm Setaria faberi ، علف پشمک Bromus secalinus L. و علف خرچنگ Digitaria decumbent steud را مهار کرد (13). توان دگرآسیبی زعفران، کرچک، تنباکو، تاتوره، خرزهره و سورگوم بر جوانه‌زنی و رشد پیچک صحرایی (Convolvulus arvensIs L.) توسط سینگ و همکاران موردبررسی قرار گرفت (29).

گیاه بومادران یکی از گیاهان خانواده Astraceae است که از دیرباز به‌عنوان یک گیاه دارویی مهم مورداستفاده قرار می­گرفته است. این گیاه دارای گونه‌های مختلفی در جهان و ایران است (1). اخیراً مطالعات مختلفی بر روی خاصیت قارچ­کشی، ضد میکروبی و خاصیت گیاه­کشی این‌گونه در کشور­های مختلف انجام شده است (22)، به‌طوری‌که این گیاه را به‌عنوان یک گیاه با خاصیت دگرآسیبی مطرح کرده است (1 و 4). ابورمّان اثرات غلظت‌های مختلف (0، 25، 50، 75 و 100 درصد) عصاره آبی بومادران
(Achillea biebersteinii Afan) را بر خصوصیات جوانه‌زنی، رشد گیاه‌چه، رنگ‌دانه فتوسنتزی و مقدار پروتئین فلفل (Capsicum annuum L.) مورد بررسی قرارداد که عصاره بومادران بر درصد جوانه‌زنی، سرعت جوانه‌زنی، ریشه دهی و طول ساقه تأثیر منفی گذاشت (5). علی پور و همکاران نشان دادند که عصاره بومادران اثر مهارکنندگی را بر جوانه‌زنی و رشد علف هرز تاج‌خروس وحشی، سلمه تره معمولی، قیاق و گیاه‌چه‌های ذرت داراست (6).

ازآنجاکه مطالعات در زمینه اثرات دگرآسیبی گونه‌های مختلف بومادران بر علف­های هرز اندک می‌باشد و تاکنون مقایسه بین دگرآسیبی عصاره آبی این گونه­ها انجام نشده است، این تحقیق به‌منظور نیل به اهداف فوق انجام شد.

جدول 1 –  نام و محل گونه های جمع آوری شده

منشاء

گونه

Isfahan- Iranاستان اصفهان 

Achillea nobilis

Hamedan- Iranاستان همدان 

Achillea pachycephala

Gholestan- Iranاستان گلستان

Achillea pachycephala

مواد و روشها 

مواد گیاهی:  گونه‌های  بومادران  جمع‌آوری ‌شده  بهمراه

اسامی آنها در جدول 1 آمده است.  

تهیه عصاره: در ابتدا ماده خشک قسمت‌های هوایی توسط آسیاب کاملاً پودر شده و برای تهیه عصاره هوایی گیاه استفاده شد. بدین منظور 100 گرم پودر ماده خشک را با آب مقطر مخلوط کرده و حجم به یک لیتر رسانیده شد. محلول حاصل به مدت 24 ساعت نگه‌داشته شد و بعد با استفاده از 6 لایه پارچه صاف و محلول به‌دست‌آمده با دور 3000 و به مدت 20 دقیقه سانتریفیوژ گردید و محلول به‌دست‌آمده دوباره با استفاده از 6 لایه پارچه صاف شد. سپس pH محلول به‌وسیله دستگاه pH سنج دیجیتال اندازه‌گیری گردید و با محلول NaOH، pH به 5/6 رسانیده شد. عصاره‌ها در دمای 4 درجه سانتی‌گراد تا زمان استفاده نگهداری شدند (9).

نحوه اعمال تیمارها: تعداد 50 عدد از بذر علف‌های هرز موردنظر در هر پتری دیش‌ کشت و برای رشد در دمای 25 درجه اتاقک رشد قرار داده شد و روزانه به مقدار یک تا یک و نیم سی‌سی از عصاره‌هایی که قبلاً تهیه‌ شده بود به پتری دیش‌ها اضافه شد و به مدت یک هفته هر روز شمارش شده و درنهایت از هر پتری دیش 10 نمونه انتخاب شد و مورد اندازه‌گیری قرار گرفت. طول ساقه‌چه و ریشه‌چه، وزن خشک و تر ساقه‌چه و نیز وزن‌تر و خشک ‌ریشه‌چه در همه تیمارها اندازه‌گیری و ثبت شد. علاوه بر این صفات درصد و سرعت جوانه‌زنی نیز با توجه به تعداد بذرهای جوانه‌زده در هر روز محاسبه شد.

تجزیه‌وتحلیل آماری: تجزیه واریانس داده‌های آماری به‌وسیله نرم‌افزار SAS 9 و statistix8 انجام شد و میانگین تیمارها بر مبنای LSD محاسبه گردید. رسم نمودارها و همبستگی با استفاده از نرم‌افزار Spss16 انجام شد.

نتایج و بحث

اثر آللوپاتی عصاره گونه­های بومادران بر روی علف هرز تاج‌خروس: نتایج حاصل از تجزیه واریانس اثر دگرآسیبی گونه­های بومادران در غلظت‌های مختلف بر صفات اندازه‌گیری شده تاج‌خروس (جدول 2) نشان داد که دو گونه اثرات متفاوتی را بر روی علف‌های هرز گذاشتند. اثر گونه به‌جز در صفات طول ریشه­چه، وزن خشک ساقه­چه و ریشه­چه در سطوح یک درصد معنی‌دار بود. اثر غلظت در تمامی صفات در سطح 1 درصد معنی­دار و اثرات متقابل گونه و غلظت در صفت وزن‌تر ریشه­چه در سطح 5 درصد و در بقیه صفات در سطح 1 درصد معنی­دار بود.

 

جدول 2-  واریانس اثر دگرآسیبی گونه­های بومادران در غلظت‌های مختلف بر صفات اندازه گیری شده تاج خروس

 

Mean square

 

منابع تغییرات

Source

درجه­آزادی

DF

وزن خشک

 ریشه چه

Root  dry weight

وزن خشک

 ساقه چه

Shoot dry weight

وزن تر

 ریشه چه

Root fresh weight

وزن تر

ساقه چه

Shoot fresh weight

 

طول

ریشه چه

Root lenght

 

طول

ساقه چه

Shoot lenght

 

سرعت

جوانه زنی Germination velocity

درصد جوانه زنی

%Germination

 

Species(S)

2

0 ns

0ns

0.0006**

0.00034**

0.1ns

4.42**

1.9**

3.94**

Concentration(C)

6

0.00006**

0.000074**

0.0021**

0.00017**

20.83**

11.64**

15.68**

57.06**

S × C

12

0.000007**

0.00002**

0.002*

0. 00031**

0.6**

1.36**

0.039**

2.75**

Error

40

27.11

6.49

9.12

24.83

65.70

83.61

74.87

53.76

C.V(%)

 

17.02

23.78

31.92

11.77

9.88

7.36

6.5

6.86

*،**، ns به ترتیب معنی‌دار در سطح پنج درصد، معنی دار در سطح یک درصد وغیر معنی دار

 

نتایج (جدول 3) مربوط به مقایسه میانگین صفات مختلف جوانه‌زنی تحت تأثیر گونه­های بومادران نشان می­دهد که در صفت درصد جوانه‌زنی و سرعت جوانه‌زنی تفاوت معنی‌دار بوده و بیشترین مقدار به‌ترتیب مربوط به ژنوتیپ A. Pachycephala (Golestan)، گونه Achillea nobilis و کمترین مقدار مربوط به ژنوتیپ A. pachycephala (Hamedan) می‌باشد که می­تواند نشان‌دهنده بازدارندگی این ژنوتیپ باشد. در صفت طول ساقه­چه بیشترین مقدار در گونه Achillea nobilis و کمترین مقدار در گونه
 A. pachycephala (Golestan) مشاهده شد. در صفت طول ریشه­چه تفاوت معنی­داری بین گونه‌ها مشاهده نشد. در صفت وزن‌تر ساقه­چه بیشترین میزان مربوط به ژنوتیپ A. pachycephala (Golestan) و کمترین میزان مربوط به ژنوتیپ A. pachycephala (Hamedan) بود. در صفت وزن‌تر ریشه‌چه کمترین میزان مربوط به گونه Achillea nobilis بود و دو گونه دیگر از لحاظ آماری با یکدیگر تفاوت چندانی نداشتند. در صفت وزن خشک ساقه چه بیشترین مقدار مربوط به گونه A. pachycephala (Golestan) مشاهده شد و ژنوتیپ A. pachycephala (Hamedan) و گونه A. nobilis از لحاظ آماری با یکدیگر تفاوت چندانی نداشتند. در صفت وزن خشک‌ ریشه‌چه گونه A. pachycephala (Hamedan) دارای بیشترین وزن خشک و گونه Achillea nobilis دارای کمترین وزن خشک بودند.

 

 

جدول 3-  مقایسه میانگین صفات مختلف جوانه زنی علف هرز تاج خروس تحت تأثیر گونه های بومادران

 

گونه 

Species 

 

وزن خشک

 ریشه چه 

Root  dry weight

وزن خشک

 ساقه چه 

Shoot dry weight

وزن تر

 ریشه چه 

Root fresh weight

وزن تر

ساقه چه 

Shoot fresh weight

 

طول  

ریشه چه 

Root lenght 

 

طول  

ساقه چه

Shoot lenght

 

سرعت

جوانه زنی Germination velocity

درصد جوانه زنی

%Germination

 

Achillea nobilis

 

0.03b

0.11a

0.06b

2.1ab

11.15a

15.46a

17.16b

74.76b

A. Pachycephala (Golestan)

 

0.036ab

0.096a

1.3a

2.4a

11.47a

8.51b

18.29a

79.71a

A. Pachycephala (Hamedan)

 

0.04a

0.11a

1.5a

2b

12.05a

9.32b

13.77c

71.33b

میانگین‌های با حروف مشابه تفاوت آماری معنی داری از نظرآزمون LSD در سطح ۵ درصد ندارند

 

نتایج (جدول 4) نشان می‌دهد که با افزایش غلظت صفات موردنظر روند کاهشی نشان دادند. در صفت طول ساقه‌چه و صفت وزن‌تر ساقه‌چه در غلظت‌های 3 تا 25 درصد عصاره و در صفات وزن خشک ساقه‌چه تا غلظت 50 درصد و وزن خشک ریشه‌چه در غلظت‌های 3 تا 25 درصد اثر تحریک‌کنندگی مشاهده شد. نتایج بازدارندگی با آزمایش رومترو و همکاران (28) در مورد اثرات بازدارندگی عصاره آبی گیاه Lycopersicon esculentum بر روی طول ریشه‌چه گیاه سیب‌زمینی مشابهت نشان داد. آنان نشان دادند که ماده آللوپات سبب افزایش ریشه‌های مویین و کاهش مریستم‌های ناحیه تارهای کشنده ریشه می‌شود. این نتایج همچنین با آزمایش‌های ویر و همکاران (31) در مورد اثر آللوپاتی ماده استخراج یافته کاتچین (Catechin) از گیاه Centaurea maculosa بر روی کاهش جوانه‌زنی بذر گیاهان دیگر مطابقت داشت.

نتایج (جدول 5) در مورد اثرات متقابل وزن خشک ریشه‌چه نشان می‌دهد که غلظت­های مختلف عصاره در گونه‌های مختلف اثر متفاوتی بر این صفات در تاج‌خروس داشتند. بدین‌صورت که اثر بازدارندگی ژنوتیپ
A. pachycephala (Hamedan) در غلظت‌های بالاتر از 25 درصد بالاتر از گونه­ Achillea nobilis و ژنوتیپ
A. pachycephala (Golestan) بود. همچنین اثر تحریک‌کننده در غلظت‌های بین 3 تا 25 درصد در ژنوتیپ A. pachycephala (Hamedan) ، در غلظت‌های 3 تا 6 درصد در ژنوتیپ A. pachycephala (Golestan)  و در غلظت 12 درصد عصاره در گونه Achillea nobilis مشاهده شد. نتایج این آزمایش با چون و همکاران در مورد بازدارندگی عصاره گیاه آللوپات بر روی کاهش رشد ریشه­چه و تحریک افزایش قطر و طول ساقه­چه مطابقت نشان داد (12).

 

 

 

جدول4-  مقایسه میانگین صفات مختلف گیاه تاج خروس تیمارشده به وسیله غلظت عصاره گونه های بومادران

 

غلظت عصاره %

Concentration

%

وزن خشک

 ریشه چه

Root  dry weight

وزن خشک

 ساقه چه

Shoot dry weight

وزن تر

 ریشه چه

Root fresh weight

وزن تر

ساقه چه

Shoot fresh weight

 

طول

ریشه چه

Root lenght

 

طول

ساقه چه

Shoot lenght

 

سرعت

جوانه زنی Germination velocity

درصد جوانه زنی

%Germination

 

0

0.0038b

0.009b

1.6a

1.6c

18.16a

9.45c

24.44a

97.55a

3

0.0048ab

0.01ab

1.5a

2.4b

17.44a

12.84b

23.14ab

96.22a

6

0.0051a

0.011ab

1.3a

2.6ab

16.83a

14.53a

21.42b

92.66ab

12

0.0054a

0.013ab

1.4a

3a

13.74b

15.96a

18.37c

89.33ab

25

0.0042b

0.011ab

1.8a

2.8ab

10.12c

14.33a

15.97d

81.55b

50

0.0017c

0.016a

0.03b

1.9c

4.44d

9.29c

9.41e

56.22c

100

0d

0.003c

0c

0.07d

0.17e

1.28d

2.08f

13.33d

                     

میانگین‌های با حروف مشابه تفاوت آماری معنی داری از نظرآزمون LSD در سطح ۵ درصد ندارند.

 

جدول 5-  اثرات متقابل بین گونه و غلظت عصاره در مورد صفت وزن خشک ریشه چه (میلی‌گرم) گیاه تاج خروس

Species

0

3%

6%

12%

25%

50%

100%

 

Achillea nobilis

0.04d-h

0.033e-i

0.04 d-h

0.053 a-d

0.026hi

0.023i

0j

A. Pachycephala (Golestan)

0.046b-f

0.058a-d

0.052 a-e

0.042c-g

0.029f-i

0.028ghi

0j

A. Pachycephala (Hamedan)

0.028ghi

0.053 a-e

0.063abc

0.069ab

0.07a

0j

0j

                    میانگین‌های با حروف مشابه تفاوت آماری معنا داری از نظر آزمون  LSD در سطح 0۵/۰ ندارند.

 

 

نتایج (جدول 6) مربوط به اثرات متقابل بین گونه و غلظت عصاره در مورد صفت وزن خشک ساقه چه گیاه تاج‌خروس نشان می­دهد که گونه‌ها اثرات متفاوتی را بر روی وزن خشک ساقه­چه داشتند. اما اثر بازدارندگی گونه A. nobilis و ژنوتیپ A. Pachycephala (Hamedan) بالاتر از ژنوتیپ A. Pachycephala (Golestan) است. در غلظت 100 درصد عصاره به‌طور کامل از این صفت بازداری به‌عمل‌آمده است. در گونه همدان در غلظت 50 درصد و در گونه A. nobilis در غلظت‌های 12 تا 50 درصد عصاره آبی اثر تحریک‌کنندگی مشاهده شد.

نتایج (جدول 7) مربوط به اثرات متقابل بین گونه و غلظت عصاره در مورد صفت وزن‌تر ریشه‌چه گیاه تاج‌خروس نشان ­داد که گونه­ها اثرات متفاوتی را نشان می­دهند. ژنوتیپ A. Pachycephala (Hamedan) اثر بازدارنده قوی‌تری را در صفت وزن‌تر ریشه‌چه نسبت به گونه
A. nobilis و ژنوتیپ A. Pachycephala (Golestan) نشان داد، به‌طوری‌که در غلظت‌های 50 و 100 درصد از رشد تاج‌خروس به‌طور کامل جلوگیری کرده است. در غلظت 25 درصد ژنوتیپ همدان اثر تحریک‌کننده مشاهده شد. بورگوس و همکاران (2000) در مطالعه بر روی دو ماده آللوپات استخراج‌شده از چاودار متوجه شدند که اثر آنها بر روی رشد ریشه از قسمت‌های قوی‌تر از قسمت‌های هوایی بذرهای جوانه‌زده است که با نتایج این آزمایش مشابهت دارد (8).

نتایج (جدول 8) در مورد اثرات متقابل تیمار در غلظت صفت وزن‌تر ساقه­چه گیاه تاج‌خروس نشان می­دهد که گونه‌ها اثرات متفاوتی را بر روی وزن‌تر ساقه­چه نشان دادند. ژنوتیپ A. Pachycephala (Hamedan) و گونه
A. nobilis دارای اثر بازدارنده قوی‌تری نسبت به ژنوتیپ A. Pachycephala (Golestan) نشان دادند. به‌طوری‌که در غلظت 100 درصد ژنوتیپ همدان و گونه A. nobilis به‌صورت کامل بازدارندگی انجام شد. در ژنوتیپ
A. Pachycephala (Hamedan) و گونه A. nobilis اثر تحریک‌کننده در غلظت‌های بین 3 تا 25 درصد و در گونه A. Pachycephala (Golestan) در تمامی غلظت‌های عصاره تحریک‌کنندگی مشاهده شد. نتایج با آزمایش فرهودی و همکاران در مورد اثرات عصاره الکلی گیاه طوق سبب کاهش وزن تر و خشک گیاهچه طوق می­شود

(2).

 

جدول6-  اثرات متقابل بین گونه و غلظت عصاره در مورد صفت وزن خشک ساقه چه  (میلی‌گرم) گیاه تاج خروس

Species

0

3%

6%

12%

25%

50%

100%

Achillea nobilis

0.116 abc

0.103 bc

0.137abc

0.16 ab

0.153ab

0.13 abc

0d

A. Pachycephala (Golestan)

0.088 bc

0.094 bc

0.098 bc

0.106 bc

0.077c

0.102 bc

0.106 bc

A. Pachycephala (Hamedan)

0.066 c

0.114abc

0.125 abc

0.135 abc

0.128 abc

0.254a

0d

                 میانگین‌های با حروف مشابه تفاوت آماری معنا داری از نظر آزمون LSD  در سطح 05/0 ندارند.

جدول 7-  اثرات متقابل بین گونه و غلظت عصاره در مورد صفت وزن‌تر ریشه‌چه (برحسب میلی‌گرم) گیاه تاج خروس

Species

0

3%

6%

12%

25%

50%

100%

Achillea nobilis

0.717def

1.07b-e

0.79def

0.837c-f

0.65ef

0.32f

0g

A. Pachycephala (Golestan)

2.21ab

1.62a-d

1.52a-e

1.85abc

1.19b-e

0.717def

0g

A. Pachycephala (Hamedan)

1.9abc

1.85abc

1.62a-d

1.5a-e

3.7a

0g

0g

                             میانگین‌های با حروف مشابه تفاوت آماری معنا داری از نظر آزمون LSD  در سطح 0۵/۰ ندارند.

جدول 8- مقایسه میانگین مربوط به اثرات متقابل تیمار در غلظت صفت وزن‌تر ساقه­چه (برحسب میلی­گرم) گیاه تاج خروس

            Species

0

3%

6%

12%

25%

50%

100%

Achillea nobilis

1.8ef

2.44a-e

2.72a-j

3.01ab

2.86abc

2.01def

0g

A. Pachycephala (Golestan)

1.38f

2.53a-e

2.49a-e

2.93abc

3.12ab

2.37b-e

2.14c-f

A. Pachycephala (Hamedan)

1.84ef

2.25b-e

2.82a-d

3.23a

2.51a-e

1.45f

0g

                     میانگین‌های با حروف مشابه تفاوت آماری معنا داری از نظر آزمون LSD  در سطح 0۵/۰ ندارند.

 

 

نتایج (جدول 9) در مورد اثر متقابل غلظت و صفت طول ریشه‌چه در گیاه تاج‌خروس نشان داد که گونه‌ها اثرات متفاوتی را بر روی طول ریشه­چه داشتند. اما این اثر برای همه گونه‌ها به‌صورت روند کاهشی بود، یعنی با افزایش غلظت طول ریشه­چه کاهش یافت. ژنوتیپ A. Pachycephala (Hamedan) نسبت به ژنوتیپ A. Pachycephala (Golestan) و گونه A. nobilis در غلظت‌های 50 و 100 درصد دارای اثر بازدارندگی بالاتری بود.

کاهش در طول ریشه‌چه با نتایج چون و همکاران مطابقت داشت. آنان در آزمایش خود نشان دادند که هر دو قسمت اندام‌های هوایی و ریشه­چه به‌وسیله مواد آللوکمیکال تحت تأثیر قرار می‌گیرد اما حساسیت ریشه نسبت به این مواد بیشتر است. همچنین نشان دادند که هیپوکوتیل حساسیت کمتری نسبت به افزایش طول ریشه در اثر آللوکمیکال‌ها دارد (12 و 31).

نتایج (جدول 10) مربوط به مقایسه میانگین اثرات متقابل گونه در صفت طول ساقه­چه در گیاه تاج‌خروس نشان داد که گونه­ها اثرات متفاوتی بر روی طول ساقه­چه تاج‌خروس نشان دادند. ژنوتیپ A. Pachycephala (Golestan) در غلظت بین 3 تا 50 درصد و ژنوتیپ A. Pachycephala (Hamedan)  و A. nobilis در غلظت‌های بین 3 تا 25 درصد اثر تحریک‌کننده در صفت طول ساقه­چه نشان دادند. بیشترین اثر تحریک‌کننده در غلظت 12 درصد در گونه A. nobilis مشاهده شد. هونگ و همکاران در آزمایش یک ماده آللوپات استخراج‌شده از نی بر روی جلبک در تراکم بالا اثر تحریک‌کنندگی در جلبک مشاهده کردند که در غلظت‌های 3 تا 25 درصد در برخی از صفات مشاهده شد (21).

نتایج (جدول 11) در مورد مقایسه میانگین اثرات متقابل گونه در صفت درصد جوانه زنی گیاه تاج خروس نشان داد که گونه اثرات متفاوتی بر درصد جوانه زنی تاج خروس باقی گذاشتند.

اما این روند به‌صورت کاهشی بود؛ یعنی با افزایش غلظت عصاره درصد جوانه‌زنی کاهش یافت. اثر ژنوتیپ A. Pachycephala (Hamedan) و گونه A. nobilis در غلظت‌های 50 و 100 درصد بالاتر از A. Pachycephala (Golestan) بود. مِن و همکاران (23) در تحقیقات خود بر روی اثر یک نوع ماده آللوپات بر رشد گیاه Scenedesmus obliquus متوجه شدند که ابتدا اثر بازدارندگی و بعد اثر تحریک‌کنندگی در رشد وجود دارد که در بعضی از نتایج جدولهای قبلی این آزمایش مشاهده شد.

 

جدول 9-  اثر متقابل غلظت عصاره  و صفت طول ریشه چه (برحسب میلی­متر) در گیاه تاج خروس

Species

0

3%

6%

12%

25%

50%

100%

Achillea nobilis

16.288bc

16.053bc

15.923bc

13.593cd

10.813de

5.414g

0i

A. Pachycephala (Golestan)

16.514bc

17.278abc

16.39bc

12.007de

10.459de

7.157fg

0.511hi

A. Pachycephala (Hamedan)

21.705a

10.002ab

18.176ab

15.62bc

9.112ef

0.769h

0i

                    میانگین‌های با حروف مشابه تفاوت آماری معنا داری از نظر آزمون LSD  در سطح   0۵/۰ ندارند.

 

جدول 10-  مقایسه میانگین اثرات متقابل گونه در صفت طول ساقه چه (بر حسب میلی­متر) درگیاه تاج خروس

Species

0

3%

6%

12%

25%

50%

100%

Achillea nobilis

14.227c

18.731b

20.693ab

22.35 a

19.798ab

12.47c-f

0j

A. Pachycephala (Golestan)

5.353 i

8.297 h

8.95gh

12.043c-f

11.031efg

10.071fgh

3.859i

A. Pachycephala (Hamedan)

8.778gh

11.507def

13.974a

13.515cde

12.179c-f

5.351i

0j

                         میانگین‌های با حروف مشابه تفاوت آماری معنا داری از نظر آزمون  LSD در سطح 0۵/۰ ندارند.

 

جدول 11-  مقایسه میانگین اثرات متقابل گونه در صفت درصد جوانه زنی گیاه تاج خروس

Species

0

3%

6%

12%

25%

50%

100%

Achillea nobilis

98a

96.66ab

95.33ab

92.66abc

87.33a-d

51.33e

2g

A. Pachycephala (Golestan)

99.33a aaa

96ab

91.33abc

88a-d

77.33cd

72d

34f

A. Pachycephala (Hamedan)

95.33ab

96ab

91.33abc

87.33a-d

80bcd

45.33e

4g

میانگین‌های با حروف مشابه تفاوت آماری معنا داری از نظر آزمون  LSD در سطح 0۵/۰ ندارند.

 

 

همچنین آزمایش صفاهانی لنگرودی و همکاران در مورد تأثیر بقایای چند گونه علف هرز بر جوانه زنی و رشد گیاهچه گندم با این آزمایش مطابقت داشت. نتایج آنان نشان داد که اثر عصاره قسمتهای هوایی توق، تلخه و پیر بهار معنی­دار بود و جوانه‌زنی بذر گندم را به‌ترتیب  42% ، 47% و 20 درصد کاهش داد (3).

نتایج (جدول 12) مربوط به اثرات متقابل گونه و صفت سرعت جوانه­زنی نشان داد که گونه‌ها اثرات متفاوتی را بر روی سرعت جوانه‌زنی داشتند. اما این اثر برای هر سه گیاه روندی کاهشی نشان داد؛ یعنی با افزایش غلظت عصاره در هر سه سرعت جوانه‌زنی کاهش نشان داد.

نتایج نمودار تجزیه خوشه­ای اثر عصاره گونه‌های مورد آزمایش بر روی گیاه تاج‌خروس نشان داد (شکل 1) با توجه به داده‌های به‌دست‌آمده از جدولها، ژنوتیپ A. Pachycephala (Hamedan) و گونه A. nobilis که دارای اثر بازدارندگی قوی‌تری بودند در یک گروه قرارگرفته و ژنوتیپ A. Pachycephala (Golestan) هم که دارای اثر بازدارندگی ضعیف‌تر است در گروه مجزا قرارگرفته است.

 

 

جدول12-  مقایسه میانگین اثرات متقابل گونه در صفت سرعت جوانه زنی (تعداد جوانه در روز) درگیاه تاج خروس

Species

0

3%

6%

12%

25%

50%

100%

Achillea nobilis

26.289a

25.056 a     

23.917ab

20.6bcd

16.428ef

7.661h

0.216k

A. Pachycephala (Golestan)

27.167 a

24.4ab

23.161abc

19.4cde

Species

0

3%

6%

12%

25%

50%

100%

Achillea nobilis

26.289a

25.056 a     

23.917ab

20.6bcd

16.428ef

7.661h

0.216k

A. Pachycephala (Golestan)

27.167 a

24.4ab

23.161abc

19.4cde

17.133def

12.394g

4.383i

A. Pachycephala (Hamedan)

19.883 cde

19.98cd

17.198def

15.134fg

14.36fg

8.181h

1.66j

 

17.133def

12.394g

4.383i

A. Pachycephala (Hamedan)

19.883 cde

19.98cd

17.198def

15.134fg

14.36fg

8.181h

1.66j

میانگین‌های با حروف مشابه تفاوت آماری معنا داری از نظر آزمون LSD  در سطح 05/۰ ندارند.

 

 

C A S E    0         5        10        15        20        25

Label  Num  +---------+---------+---------+---------+---------+

 

A.nobilis    ─┬───────────────────────────────────────────────┐

A.p.(Hamedan)─┘                                               │

A.p.(Golestan)────────────────────────────────────────────────┘

شکل 1-  نمودار تجزیه خوشه ای عصاره گونه های مورد آزمایش بر روی گیاه تاج خروس


نتیجه ­گیری کلی

بررسی کلی نتایج آزمایش عصاره بومادران بر روی علف هرز تاج‌خروس نشان داد که واکنش این گیاه در برخی از غلظت‌های عصاره بر صفات موردمطالعه درصد جوانه‌زنی و سرعت جوانه‌زنی دارای روند کاهشی و در بقیه صفات مانند طول ساقه­چه و ریشه‌چه و وزن‌تر و خشک آنها اثر تحریک‌کنندگی داشت.

1 - امید بیگی، ر. 1385. رهیافت‌های تولید و فر آوری گیاهان دارویی، انتشارات فکر روز، جلد 1، صفحه 120.

2 - فرهودی، ر. 1394. بر فعالیت آنزیم های ( Eucalyptus camaldulesis ) بررسی تاثیر عصاره الکلی اکالیپتوس

آنتی اکسیدان، فعالیت آنزیم ساکاروز سنتتاز و تخریب غشاهای سلولی گیاهچه توق، مجله پژوهشهای گیاهی، جلد 28، شماره 5، صفحه 1086-1077

3 - صفاهانی لنگرودی، ع. و قوشچی،ف. 1393. تأثیر عصاره آبی و بقایای چند گونه علف هرز بر جوانه زنی و رشد گیاهچه گندم، مجله پژوهشهای گیاهی، جلد 27،شماره 1، صفحه 109-100

4. میر حیدر، ح. 1382. معارف گیاهی. انتشارات دفتر نشر فرهنگ اسلامی، جلد 5، چاپ 4.

 

5. Abu-Romman, S., 2011, Allelopathic potential of Achillea iebersteinii Afan. (Asteraceae).World Applied Sciences Journal, 15(7): 947-952.

6. Alipour, S., Farshadfar, E., and Binesh, S., 2012, Allelopathic effects of Yarrow (Achilla millefalium) on the weeds of corn (Zea mays L.). European Journal of Experimental Biology, 2(6): 2493-2498.

7. Anaya, A. L., Calera, M. R., Mata, R., and Pereda-Miranda, R., 1990, Allelopathic potential of compounds isolated from Ipomoea tricolor Cav.(Convolvulaceae). Journal of Chemical Ecology, 16(7): 2145-2152.‏

8. Burgos, N. R., and Talbert, R. E., 2000, Differential activity of allelochemicals from Secale cereale in seedling bioassays. Weed Science, 48(3): 302–310.

9. Bruinsma J. 2003. World agriculture: towards 2015/2030 An FAO Perspective. Ed. Earthscan,London

10. Callaway, R. M., and Aschehoug, E. T., 2000, Invasive plants versus their new and old neighbors: a mechanism for exotic invasion. Science, 290: 521-523.

11. Callaway, R. M., and Ridenour, W. M., 2004, Novel weapons: invasive success and the evolution of increased competitive ability. Frontiers in Ecology and the Environment, 2(8): 436-443.

12. Chon, S. U., Choi, S. K., Jung, S., Jang, H. G., Pyo, B. S., and Kim, S. M., 2002, Effects of alfalfa leaf extracts and phenolic allelochemicals on early seedling growth and root morphology of alfalfa and barnyard grass. Crop protection, 21(10): 1077-1082.

13. Chung, I. M., and Miller, D. A., 1995, Natural herbicide potential of alfalfa residue on selected weed species. Agronomy Journal, 87(5) :920-925.

14. Debenest, T., Silvestre, J., Coste, M., Delmas, F., and Pinelli, E., 2008, Herbicide effects on freshwater benthic diatoms: induction of nucleus alterations and silica cell wall abnormalities. Aquatic Toxicology, 88(1): 88-94.‏

15. Drezner, T. D., Fall, P. L., and Stromberg, J. C., 2001, Plant distribution and dispersal mechanisms at the Hassayampa River Preserve, Arizona, USA. Global Ecology and Biogeography, 10(2): 205-217.

16. FAO., 1990, Proceedings of FAO international conference on weed control. University of California, Davis

17. Farooq, M., Jabran, K., Cheema, Z. A., Wahid, A., and Siddique, K. H., 2011, Role of allelopathy in agricultural pest management. Pest management science, 67(5): 494–506.

18. Forney, D. R., Foy, C. L., and Wolf, D. D., 1985, Weed suppression in no-till alfalfa (Medicago sativa) by prior cropping of summer-annual forage grasses. Weed Science, 33: 490–497.

19. Freitas, L. G., Singer, H., Müller, S. R., Schwarzenbach, R. P., and Stamm, C., 2008, Source area effects on herbicide losses to surface waters: a case study in the Swiss Plateau. Agriculture, ecosystems and environment, 128(3): 177–184.  

20. Grube, A., Donaldson, D., Kiely, T., and Wu, L., 2011, Pesticides industry sales and usage – 2006 and 2007 market estimates. US Environmental Protection Agency, EPA 733-R-11-001.

21. Hong, Y., Hu, H. Y., and Li, F. M., 2008, Growth and physiological responses of freshwater green alga Selenastrum capricornutum to allelochemical ethyl 2-methyl acetoacetate (EMA) under different initial algal densities. Pesticide Biochemistry and Physiology, 90(3): 203-212.

22. Kruse, M., Strandberg, M., and Strandberg, B., 2000, Ecological effects of allelopathic plants: a review, ministry of the environment and energy, national environmental research institute technical report, pp.315.

23. Lawrence, T., and Kilcher, M. R., 1962, The effect of fourteen root extracts upon germination and seedling length of fifteen plant species. Canadian Journal of Plant Science, 42(2): 308-313.

24. Men, Y. J., Hu, H. Y., and Li, F. M., 2007, Effects of the novel allelochemical ethyl 2-methylacetoacetate from the reed (Phragmitis australis Trin) on the growth of several common species of green algae. Journal of Applied Phycology, 19(5): 521-527.

25. Mudge, L. C., Gossett, B. J., and Murphy, T. R. ,1984, Resistance of goose grass to dinitroaniline herbicides. Weed science, 32: 591–594.

26. Narwal, S. S., and Haouala, R., 2013, Role of allelopathy in weed management for sustainable agriculture. Allelopathy. Springer Berlin Heidelberg, pp. 217-249.

27. Ramakudzibga, A.M., 1991, Allelopathic effects of aqueous wheat (Triticum aetivum L.) straw extracts on the germination of eight arable weeds found in Zimbabwe. Zimbabwe Journal of Agricultural Research, 29(1): 77–79.

28. Romero-Romero, T., Sanchez-Nieto, S., SanJuan-Badillo, A., Anaya, A. L., and Cruz-Ortega, R. ,2005, Comparative effects of allelochemical and water stress in roots of Lycopersicon esculentum Mill. (Solanaceae). Plant Science, 168: 1059-1066.

 29. Singh, H. P., Batish, D. R., and Kohli, R. K., 2003, Allelopathic interactions and allelochemicals: new possibilities for sustainable weed management. Critical reviews in plant sciences, 22: 239-311.

 30. Suman, A., Shahi, H. N., Singh, P., and Gaur, A., 2002, Allelopathic influence of Vigna mungo (black gram) seeds on germination and radical growth of some crop plants. Plant Growth Regulation, 38: 69-74.

31. Weir, T. L., Bais, H. P. and Vivanco, J. M., 2003, Intraspecific and Interspecific Interactions mediated by a phytotoxin, catechin, secreted by the roots of Centaurea maculosa (Spotted Knapweed). Journal of Chemichal Ecolology 29: 2397-2412.

32. Weston, L. A. , Duke, S. O., 2003, Weed and crop allelopathy. Critical Reviews Plant Science, 22: 367-389.

33. Xuan, T.D., Shinkichi, T., Hong, N. H., Khanh, T. D. and Min, C. I.,2004, Assessment of phytotoxic action of Ageratum conyzoides L. (billy goat weed) on weeds. Crop Protection, 23(10): 915-922.

34. Young, S. L., Meyer, G. E. and Woldt,W. E. ,2014, Future directions for automated weed management in precision agriculture. Automation: The Future of Weed Control in Cropping Systems. Springer Netherlands, pp. 249-259.