Document Type : Research Paper
Abstract
In modern agriculture , herbicides use is on of the important principles; but using allelopathic materials in weed control can reduce the toxic pressure on environment. In this Research, the allelopathic effects of above ground parts of Rye was studied on some morphological characters of Wheat, Rye, Oat and Phalaris as dominant weeds in winter wheat field; in a complete randomized block design(CRBD), with 5 treatments and 4 replications. The treatments were: water extract of Rye above ground part with concentrations of 1.5, 3, 6, and 9 g /li. The results showed the water extract affected significantly at all levels of the trails. Germination was reduced 58.15% and the maximum germination reduction was 70.9% compared to control. Root length percentage was 62.3 %, and Maximum root lenght reduction was 70.8 % compared to control. Shoot length percentage was 61% and the maximum shoot length reduction was 68.3% compared to control. And delay in germination was obtained at least 5.6 days and it maximum of 6.24 day. The results also showed that germination and growth of Wheat, Rye, Oat and Phalaris was significantly affected by rye above ground part. This inhibitory effect of rye can be used for weed control during the fallow season.
Keywords
Main Subjects
بررسی اثر دگرآسیبی اندام هوایی چاودار (Secale cereal L.) روی برخی صفات مورفولوژیک بذرهای گندم، علفهای هرز غالب مزارع گندم و پیامد آن در تولید محصولات پائیزه
عباس خاصه سیرجانی1 و مهری صفاری2
1 کرمان، جهاد کشاورزی استان کرمان
2 کرمان، دانشگاه شهید باهنر کرمان، دانشکده کشاورزی
تاریخ دریافت: 19/2/94 تاریخ پذیرش: 27/2/95
چکیده
در کشاورزی رایج، کنترل علفهای هرز با استفاده از علفکش ها به عنوان یک اصل مهم مطرح میشود. استفاده از خاصیت دگرآسیبی در کنترل علفهای هرز میتواند اثرات فشار کشاورزی رایج را بر محیط زیست کاهش دهد. در این تحقیق اثرات دگرآسیبی آبشویه شاخساره چاودار روی برخی صفات مورفولوژیک بذرهای گندم، چاودار، فالاریس و یولاف (علف های هرز نازک برگ غالب مزارع گندم) در قالب طرح کاملا تصادفی با پنج تیمار و چهار تکرار انجام شد. تیمارها شامل غلظت های صفر، یک و نیم، سه، شش و نه گرم در لیتر آبشویه شاخساره چاودار بودند. نتایج نشان داد که آبشویه شاخساره چاودار در همه غلظتها بر صفات اندازهگیری شده به طور معنی داری اثر داشت. حداقل کاهش جوانه زنی 15/58 درصد و حداکثر کاهش جوانه زنی 9/70 درصد در مقایسه با شاهد بود. حداقل کاهش طول ریشهچه 3/62 درصد و حداکثر آن 8/70 درصد نسبت به شاهد به دست آمد. همچنین حداقل کاهش طول ساقهچه 61 درصد و حداکثر کاهش آن 3/68 درصد حاصل شد و کمترین تأخیر در جوانهزنی حداقل 6/5 روز و حداکثر آن 24/6 روز به دست آمد. نتایج این تحقیق نشان داد جوانهزنی و رشد گندم، چاودار، فالاریس و یولاف به طور چشمگیری تحت تأثیر آبشویه شاخساره چاودار قرار گرفت. از این اثر بازدارندگی قوی می توان درکنترل زیستی علفهای هرز در دوره آیش فصلی استفاده کرد.
واژههای کلیدی: آللوپاتی چاودار، صفات مورفولوژیک،گندم، علف های هرز
* نویسنده مسئول، تلفن: 03432118558 ، پست الکترونیکی: mohammad.9102@yahoo.com
مقدمه
در کشاورزی رایج، کنترل علفهایهرز با استفاده از علفکش ها با وجود داشتن اثرات منفی برمحیط زیست به عنوان یک اصل مهم مطرح می شود. خاصیت دگرآسیبی از جمله روش هایی در مدیریت کنترل علفهایهرز است که می تواند اثرات فشار کشاورزی رایج را بر محیط زیست کاهش دهد (32). آللوپاتی بعنوان یک سازوکار مهم تداخل غیرمستقیم به واسطه تولید مواد ثانویه در ریزوسفر خاک معرفی شده است. مواد آللوپاتیک درحال حاضر در انواع گیاهان و بافتهای گیاهی مشاهده شده، از طریق سازوکارهای مختلف از جمله تجزیه بقایای گیاهی، باقیمانده بقایا وترشح مواد از ریشه یا قسمتهای هوایی در ریزوسفر خاک وارد می شوند که اغلب ممکن است پتانسیل تولید علفکش های طبیعی داشته باشند (33). چاودار از جمله علفهای هرز غالب مزارع گندم و سایرکشتهای پائیزه بوده و با وجود اینکه از غلات مهم درسطح جهانی است اما در ایران رقم وحشی آن به عنوان علفهرز مزارع گندم مطرح است و به دلیل آنکه اختلاط بذر آن با گندم از طرف کشاورزان یک اختلاط نامطلوب محسوب نمی شود اقدام جدی برای جداکردن آن به عمل نمی آید (6). علاوه بر اثرات نامطلوب اختلاط بذر چاودار با گندم و جو، شناسایی مواد دگرآسیبی این گیاه و اثر آنها برجوانهزنی و سبزشدن بذر سایر گیاهان مورد توجه قرار گرفته است. از جمله این مواد اسید های هیدروکسامید است که به عنوان ماده دگرآسیب شناسایی شده است (27). جان و همکاران (1987) با کاشت چاودار در گلخانه و استخراج مواد ازساقه آن ترکیبات فیتوتوکسینی شامل 2و4 دی هیدروکسی - 1و4 (H2)، نیزوکسازین- 1- 3 (DIBOA) و2- (H3) نیزوکسازولینون (BOA) را پس از3 روز گزارش کردند. دو ترکیب بتا فنی لاکتیک اسید و بتا هیدروکسی بوتیریک اسید (HBA) که همزمان با دو ترکیب قبلی بر روی جوانهزنی و رشد گیاهچه مورد آزمایش قرارگرفتند اثرات سمیتری نشان دادند. بذرهای مورد آزمایش کاهو، گوجه فرنگی و آمارانتوس بودند که 30 درصد کاهش جوانه زنی و رشد داشتند. دراین گزارش اثر بازدارندگی DIBOA نسبت به BOA بیشتر اعلام شد. همچنین هر دو ترکیب درکاهش تولید کلروفیل و بازدارندگی و رشد بذرهای اکینوکولاکراسگالی یا بارنیاردگراس نیز مؤثر بودند. ترکیب دیگری به نام هیدروکسی اسید نیز بعنوان یک ماده دگرآسیب در چاودار معرفی شده است که اثر این ماده از ترکیبات قبلی قوی تر گزارش شده است. ترکیبات دیگری از جملهDIBOA- G DIBOA-BOA نیز در تمام بافتهای گیاهی چاودار گزارش شده است. ماده DIBOA و BOA از بقایای ساقه و ماده MBOA از بقایای ریشه به دست آمد. این بررسی نشان داد که مواد حاصل از بقایای ساقه چاودار اثر سمیت بیشتری نسبت به مواد حاصل از بقایای ریشه نشان میدهد (16). بورگاس و همکاران (2004) طی آزمایشی گزارش کردند که رشد گیاهچههای هندوانه توسط مواد دگرآسیب حاصل از بقایای چاودار شامل DIBOAو BOA به شدت تحت تأثیر قرارگرفتند، به طوری که BOA با غلظتهای 1/0 تا 43/0 میلیگرم طول ریشهچه و تعداد ریشهچه را به ترتیب 77 تا 100 درصد کاهش داد، اما DIBOA فقط بر رشد ریشهچه اثر بازدارندگی قوی نشان داد. در بررسی بارنز و همکاران (1986) توانایی چاودار در بازدارندگی رشد محصولات زراعی وعلفهایهرز از جمله دیجیتاریا، یولاف، اکینوکولا، آمبرسیا، کنوپودیومآلبوم، ذرت، گوجهفرنگی و تنباکو گزارش شده است. وجود بقایای تجزیه شده چاودار در کشتهای بهاره 93 درصد وزن خشک علفهایهرز را کاهش داد. همچنین استفاده از بقایایگیاهی چاودار بعنوان مالچ پوششی 63 درصد از علفهایهرز را کنترل کرد. با بررسی بر روی آبشویه ریشه چاودار بر رشد گوجه فرنگی وزن خشک بوته از 25 درصد تا 30 درصد کاهش نشان داد (13). ریبرلی و همکاران (2005) بقایای چاودار را در قالب مالچ پوششی و اثر آبشویه شاخساره آن را مورد بررسی قرار دادند و اثرات دگرآسیبی هر دو تیمار را به لحاظ وجود ماده DIBOA گزارش کردند. فینی و همکاران (2005) با استفاده از روش کروماتوگرافی و آنالیز آبشویه شاخساره چاودار مواد بازدارنده رشد حاصل از آبشویه مذکور شامل2- 4 هیدروکسی،4،1 بنزوکسیزین3- 1،2نیزوکسازولینون، بتا هیدروکسی بوتیریک اسید و بتا فنی لاکتیک اسید را استخراج و اثرات آللوپاتیکی آنان را تأیید کردند. هدف از این تحقیق ارزیابی اثر دگرآسیبی غلظت های متفاوت آبشویه شاخساره چاودار بر صفات جوانه زنی، طولریشهچه، طولساقهچه و سرعت جوانه زنی بذرهای چاودار، گندم، فالاریس و یولاف به منظور قرارگرفتن در جایگاه علفکش های زیستی بود.
مواد و روشها
این تحقیق به منظور ارزیابی اثر آبشویه شاخساره چاودار (Secale cereal L.) بر صفات جوانهزنی، طول ریشهچه، طول ساقهچه و سرعت جوانهزنی بذرهای گندم، چاودار، یولاف و فالاریس تحت شرایط آزمایشگاهی در بخش تحقیقات نهال و بذر مرکزتحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی کرمان درسال 1391 انجام شد. آزمایش در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با پنج تیمار و چهار تکرار انجام شد. تیمارها شامل غلظت های0، 5/1، 3، 6 و 9 گرم در لیتر از آبشویه شاخساره چاودار بودند. بدین منظور بوتههای چاودار در مرحله رسیدگی فیزیولوژیک جمع آوری شدند. بوتهها پس از خذف مواد ناخالص و ریشهها با استفاده از روش خشککردن درخلأ خشک شدند. پس از آسیاب کردن بوته های فاقد ریشه ماده پودر شده کاملا مخلوط و به صورت یکنواخت تهیه گردید. برای تهیه آبشویه، 48 ساعت قبل از انجام آزمایش 100گرم پودر حاصل با 1000 میلی لیتر آب مقطر و در دمای آزمایشگاه به مدت 24 ساعت مخلوط شد. مخلوط حاصل برای یکنواخت شدن، به مدت سه ساعت روی دستگاه شیکر قرار گرفت. سپس از پارچه کتان عبور داده و در دستگاه سانتریفوژ به مدت 15 دقیقه در 3000 دور سانتریفوژ گردید، محلول حاصل از کاغذ صافی گذرانده شد. این محلول 100 درصد تحت عنوان آبشویه پایه است که از آن غلظتهای مورد نظر تهیه گردید. تعداد 80 ظرف پتری 9 سانتیمتری دردار با دولایه کاغذ واتمن شماره 40 در دستگاه اتوکلاو به مدت 2 ساعت ضدعفونی شدند. سپس تعداد 15 بذر گندم، 10 بذر چاودار، 10 بذر یولاف و20 بذر فالاریس برای هر پتری انتخاب و پس از ضدعفو نی با قارچکش کاربوکسینتیرام با غلظت 2 درهزار در پتریهای مربوط به خود قرارداده شدند. سپس ازهر محلول 10 سی سی آبشویه و به تیمار شاهد10 سیسی آب مقطر اضافه شد. تمامی پتریها در دستگاه ژرمیناتور با درجه حرارت 20 درجه سانتیگراد قرارداده شدند. تعداد بذرهای جوانهزده روزانه شمارش و جداگانه برای هر بذر ثبت میشد و بر این اساس سرعت جوانه زنی بذرها نیز محاسبه گردید. پس از ظهور ریشهچه طول آنها روزانه اندازه گیری و ثبت شد. همچنین پس از ظهورساقهچه طول آنها برای هر دانه رست جداگانه به طور روزانه اندازه گیری و ثبت شد. تجزیه واریانس داده ها با استفاده از نرم افزارMSTAT C، رسم نمودارها با استفاده از نرم افزار Excel و مقایسه میانگین داده ها با استفاده از آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح احتمال 1% و 5% انجام شد.
نتایج
نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که اثر آبشویه شاخساره چاودار بر صفات مورد اندازه گیری بذرهای مورد آزمایش در سطح احتمال 1درصد معنیدار بود (جدولهای 1، 3، 5 و 7).
الف- بررسی تأثیر مواد دگرآسیب آبشویه چاودار بر گندم : تجزیه واریانس داده ها نشان دادکه اثر غلظت های مختلف آبشویه شاخساره چاودار برممانعت از جوانه زنی، رشد ریشه چه و ساقه چه و سرعت جوانه زنی بذرهای گندم درسطح 1% معنی دار بود (جدول1).
جدول 1- تجزیه واریانس اثر آبشویه چاودار روی برخی صفات مورفولوژیک بذرهای گندم
منابع |
درجه آزادی |
جوانهزنی (درصد) |
طول ریشهچه (سانتیمتر) |
طول ساقهچه (سانتیمتر) |
سرعت جوانهزنی (روز) |
تیمار |
4 |
**2/4811 |
**25/21 |
**87/35 |
**75/26 |
تکرار |
3 |
86/13 |
006/0 |
046/0 |
025/0 |
خطا |
12 |
2/3 |
010/0 |
013/0 |
023/0 |
%CV |
- |
4/3 |
81/2 |
81/2 |
36/1 |
**: معنی دار در سطح 1 درصد
مقایسه میانگین اثر مقادیر مختلف آبشویه شاخساره چاودار بر درصد جوانهزنی (جدول2) نشان داد که غلظت 9 گرم در لیتر با 87 درصد کاهش جوانهزنی بیشترین اثر بازدارندگی و غلظت 5/1 گرم در لیتر با 29 درصد کاهش کمترین تأثیر را بر جوانهزنی بذرهای گندم در مقایسه با شاهد داشتند، این در حالی بود که غلظتهای3 و 6 گرم در لیتر نیز با میانگین 49 درصد و73 درصد کاهش جوانهزنی نسبت به شاهد اثر معنیداری داشتند.
جدول 2- مقایسه میانگین اثر آبشویه چاودار بر صفات اندازهگیری شده بذرهای گندم تحت تیمارهای آزمایش
تیمار |
جوانهزنی (درصد) |
طول ریشهچه (سانتیمتر) |
طول ساقهچه (سانتیمتر) |
سرعت جوانهزنی (روز) |
شاهد |
a 0/100 |
a 6/5 |
a 62/7 |
d 8/6 |
5/1 گرم در لیتر |
b 0/71 |
b 9/3 |
b 8/5 |
c 45/11 |
3 گرم در لیتر |
c0/51 |
c 2 |
c 12/3 |
c 15/12 |
6 گرم در لیتر |
d 0/27 |
d 52/. |
d 22/1 |
a 13 |
9 گرم در لیتر |
e13 |
e 12/. |
e 6/0 |
a 13 |
مقایسه میانگین اثر مقادیر مختلف آبشویه شاخساره چاودار بر رشد ریشهچه بذرهای گندم (جدول2) نشان داد که غلظت 9 گرم در لیتر با کاهش85/97 درصدی طول ریشه چه بیشترین اثر بازدارندگی وغلظت 5/1 گرم درلیتر با کاهش 35/30 درصدی طول ریشه چه کمترین اثر بازدارندگی را بر طول ریشه چه نسبت به شاهد داشتند. این درحالی بود که تیمارهای 3و6 گرم درلیتر به ترتیب با 28/64 درصد و 71/90 درصد کاهش نسبت به شاهد اثر بازدارندگی معنی داری نشان دادند. مقایسه میانگین اثر مقادیر مختلف آبشویه شاخساره چاودار بر رشد ساقهچه بذرهای گندم (جدول2) نشان داد که غلظت 9 گرم در لیتر با کاهش21/92 درصدی طول ساقهچه بیشترین اثر بازدارندگی و غلظت 5/1 گرم در لیتر با کاهش 88/23 درصدی طول ساقه چه کمترین اثر بازدارندگی را بر طول ساقهچه نسبت به شاهد داشتند. این در حالی بود که تیمارهای 3و6 گرم در لیتر به ترتیب با 05/59 درصد و 98/83 درصد کاهش نسبت به شاهد اثر بازدارندگی معنی داری نشان دادند. میانگین اثر مقادیر مختلف آبشویه شاخساره آبی چاودار بر رشد سرعت جوانه زنی بذرهای گندم (جدول2) نشان داد که غلظت9 و6 گرم در لیتر با تأخیر2/6 روز بیشترین اثر تأخیر در جوانه زنی و غلظت 5/1 گرم در لیتر با 65/4 روز کمترین اثر تأخیر در جوانهزنی نسبت به شاهد داشتند. این در حالی بود که تیمارهای 6 گرم در لیتر نیز با 35/5 روز تأخیردرجوانه زنی اثر بازدارندگی معنی داری نشان دادند.
ب- بررسی تأثیر مواد دگرآسیب آبشویه چاودار بر چاودار: تجزیه واریانس داده ها نشان داد که اثر غلظتهای مختلف آبشویه شاخساره چاودار بر ممانعت از جوانهزنی، رشد ریشهچه و ساقهچه و سرعت جوانهزنی بدرهای چاودار در سطح 1 درصد معنی دار بود (جدول 3).
جدول 3- تجزیه واریانس اثر آبشویه چاودار روی برخی صفات مورفولوژیک بذرهای چاودار
منابع |
درجه آزادی |
جوانهزنی (درصد) |
طول ریشهچه (سانتیمتر) |
طول ساقهچه (سانتیمتر) |
سرعت جوانهزنی (روز) |
تیمار |
4 |
**2/4479 |
**83/30 |
**0/52 |
**11/33 |
تکرار |
3 |
1/18 |
005/0 |
009/0 |
025/0 |
خطا |
12 |
46/3 |
012/0 |
017/0 |
061/0 |
%CV |
- |
5/3 |
31/3 |
19/3 |
2/2 |
**: معنی دار در سطح 1 درصد
بررسی مقایسه میانگین تیمارها نشان داد با افزایش غلظت آبشویه صفات درصد جوانهزنی ، طول ریشهچه وطول ساقهچه به طور معنی داری کاهش یافتند، در حالی که تأخیر درجوانه زنی به طور معنیداری افزایش یافت (جدول 4). اثر مقادیر مختلف آبشویه شاخساره چاودار بر درصد جوانهزنی بذرهای چاودار (جدول4) نشان داد که غلظت 9 گرم در لیتر با 81 درصد کاهش جوانهزنی بیشترین اثر بازدارندگی و تیمار 5/1 گرم در لیتر با 23 درصد کاهش جوانهزنی کمترین تأثیر را بر جوانهزنی بذرهای چاودار در مقایسه با شاهد داشتند، این در حالی بود که تیمارهای 3 و 6 گرم در لیتر نیز با میانگین 55 درصد و 69 درصد کاهش جوانهزنی نسبت به شاهد، اثر معنیداری داشتند.
جدول 4- مقایسه میانگین اثر آبشویه چاودار بر صفات اندازهگیری شده بذرهای چاودار
تیمار |
جوانهزنی (درصد) |
طول ریشهچه (سانتیمتر) |
طول ساقهچه (سانتیمتر) |
سرعت جوانهزنی (روز) |
شاهد |
a 98 |
a 95/6 |
a 35/8 |
c 28/6 |
5/1 گرم در لیتر |
b 75 |
b 13/5 |
b 07/7 |
b 31/11 |
3 گرم در لیتر |
c43 |
c 1/3 |
c 95/3 |
a 78/12 |
6 گرم در لیتر |
d 29 |
d 5/1 |
d 22/1 |
a 13 |
9 گرم در لیتر |
d 17 |
d |
e 0 |
a 13 |
اثر مقادیر مختلف آبشویه شاخساره چاودار بر رشد ریشهچه بذرهای چاودار (جدول4) نشان داد که غلظت 9 گرم در لیتر با کاهش100 درصدی طول ریشهچه بیشترین اثر بازدارندگی و غلظت 5/1 گرم در لیتر با کاهش 18/26 درصدی طول ریشه چه کمترین اثر بازدارندگی را بر طول ریشهچه نسبت به شاهد داشتند. این در حالی بود که تیمارهای 3 و 6 گرم در لیتر به ترتیب با کاهش39/55 درصد و41/78 درصد نسبت به شاهد اثر بازدارندگی معنیداری نشان دادند. اثر مقادیر مختلف آبشویه شاخساره چاودار بر رشد ساقهچه بذرهای چاودار (جدول4) نشان داد که غلظت 9 گرم در لیتربا کاهش 100 درصدی طول ساقهچه بیشترین اثر بازدارندگی و غلظت 5/1 گرم در لیتر با کاهش 32/15 درصدی طول ساقه چه کمترین اثر بازدارندگی را برطول ساقهچه نسبت به شاهد داشتند، این در حالی بود که تیمارهای 3 و 6 گرم در لیتر به ترتیب با 69/52 درصد و 38/85 درصد کاهش نسبت به شاهد اثر بازدارندگی معنی داری نشان دادند. اثر مقادیر مختلف آبشویه شاخساره چاودار بر سرعت جوانهزنی بذرها چاودار (جدول4) نشان داد که غلظت 9 و6 گرم در لیتر با تأخیر72/6 روز بیشترین اثر تأخیر درجوانهزنی و غلظت 5/1 گرم در لیتر با 03/5 روز کمترین اثر را روی سرعت جوانه زنی نسبت به شاهد داشتند، این در حالی بود که تیمار 3 گرم در لیتر نیز با 5/6 روز تأخیر درجوانه زنی اثر بازدارندگی معنی داری نشان داد.
ج- بررسی تأثیر مواد دگرآسیب آبشویه چاودار بر یولاف : تجزیه واریانس داده ها نشان داد که اثر غلظت های مختلف آبشویه شاخساره چاودار بر ممانعت از جوانهزنی، رشد ریشهچه و ساقهچه و سرعت جوانهزنی بذرها یولاف درسطح 1% معنی دار بود (جدول5).
مقایسه میانگین اثر مقادیر مختلف آبشویه شاخساره چاودار بردرصد جوانهزنی بذرها چاودار (جدول6) نشان داد که غلظت 9 گرم در لیتر با 84 درصد کاهش جوانهزنی بیشترین اثر بازدارندگی و تیمار 5/1 گرم در لیتر با 64 درصد کاهش جوانهزنی کمترین تأثیر را بر جوانه زنی بذرها چاودار در مقایسه با شاهد داشتند، این در حالی بود که تیمارهای 3 و 6 گرم در لیتر نیز با میانگین 55 درصد و64 درصد کاهش جوانهزنی نسبت به شاهد اثر
معنی داری داشتند.
جدول 5- تجزیه واریانس اثر آبشویه چاودار روی برخی صفات مورفولوژیک بذرهای یولاف
منابع |
درجه آزادی |
درصد جوانهزنی |
طول ریشهچه |
طول ساقهچه |
سرعت جوانهزنی |
تیمار |
4 |
**2/3982 |
**36/28 |
**32/35 |
**28/45 |
تکرار |
3 |
53/2 |
011/0 |
015/0 |
004/0 |
خطا |
12 |
2/7 |
013/0 |
006/0 |
088/0 |
%CV |
- |
52/5 |
31/3 |
88/1 |
81/0 |
**: معنیدار در سطح 1 درصد
جدول 6- مقایسه میانگین اثر آبشویه چاودار بر صفات اندازهگیری شده بذرهای یولاف
تیمار |
درصد جوانهزنی (سانتیمتر) |
طول ریشهچه (سانتیمتر) |
طول ساقهچه (سانتیمتر) |
سرعت جوانهزنی (روز) |
شاهد |
a97 |
a 15/7 |
a 3/8 |
d 6/5 |
5/1 گرم در لیتر |
b 58 |
b 8/4 |
b 02/6 |
c 3/8 |
3 گرم در لیتر |
c 42 |
c 9/2 |
c 8/3 |
b 5/12 |
6 گرم در لیتر |
d 33 |
d 5/1 |
b 2/2 |
a 13 |
9 گرم در لیتر |
e 13 |
e 4/0 |
e 9/0 |
a 13 |
مقایسه میانگین اثر مقادیر مختلف آبشویه شاخساره چاودار بر رشد ریشهچه بذرها یولاف (جدول6) نشان داد که غلظت 9 گرم در لیتر با کاهش 4/94 درصدی طول ریشهچه بیشترین اثر بازدارندگی و غلظت 5/1 گرم در لیتر با کاهش 86/32 درصدی طول ریشه چه کمترین اثر بازدارندگی را برطول ریشهچه نسبت به شاهد داشتند. این در حالی بود که تیمارهای 3 و 6 گرم در لیتر به ترتیب با کاهش 60 درصد و 02/79 درصد نسبت به شاهد اثر بازدارندگی معنیداری نشان دادند. مقایسه میانگین اثر مقادیر مختلف آبشویه شاخساره چاودار بر رشد ساقهچه بذرها یولاف (جدول6) نشان داد که غلظت 9 گرم در لیتر با کاهش 15/89 درصدی طول ساقهچه بیشترین اثر بازدارندگی و غلظت 5/1 گرم در لیتر با کاهش 46/27 درصدی طول ساقه چه کمترین اثر بازدارندگی را برطولساقه چه نسبت به شاهد داشتند، این در حالی بود که تیمارهای 3 و 6 گرم در لیتر به ترتیب با 21/54 درصد و 94/73 درصد نسبت به شاهد اثر بازدارندگی معنیداری نشان دادند. میانگین اثر مقادیر مختلف آبشویه شاخساره چاودار بر سرعت جوانهزنی بذرها یولاف (جدول6) نشان داد که غلظت 9 و6 گرم در لیتر با تأخیر 4/7 روز بیشترین اثر بر تأخیر درجوانهزنی و غلظت 5/1 گرم در لیتر با 7/2 روز کمترین اثر روی تأخیر درجوانهزنی نسبت به شاهد داشتند، این در حالی بود که غلظت 3 گرم در لیتر نیز با 9/6 روز تأخیر درجوانهزنی اثر بازدارندگی معنی داری نشان داد.
د- بررسی تأثیر مواد دگرآسیب آبشویه چاودار بر فالاریس: تجزیه واریانس دادهها نشان دادکه اثر غلظت های مختلف آبشویه شاخساره چاودار بر ممانعت از جوانهزنی، رشد ریشهچه و ساقهچه و سرعت جوانهزنی بذرها فالاریس درسطح 1% معنی دار بود (جدول7).
مقایسه میانگین اثر مقادیر مختلف آبشویه شاخساره چاودار بر درصد جوانهزنی بذرها فالاریس (جدول8) نشان داد که غلظت 9 گرم در لیتربا 86 درصدکاهش جوانهزنی بیشترین اثر بازدارندگی و تیمار 5/1 گرم در لیتر با 44 درصد کاهش جوانهزنی کمترین تأثیر را بر جوانهزنی بذرها فالاریس درمقایسه با شاهد داشتند، این در حالی بود تیمارهای 3 و6 گرم در لیتر نیز بامیانگین 71 درصد و 77 درصد کاهش جوانه زنی نسبت به شاهد اثر معنیداری داشتند.
جدول 7- تجزیه واریانس اثر آبشویه چاودار روی برخی صفات مورفولوژیک بذرهای فالاریس
منابع |
درجه آزادی |
جوانهزنی (درصد) |
طول ریشهچه (سانتیمتر) |
طول ساقهچه (سانتیمتر) |
سرعت جوانهزنی (روز) |
تیمار |
4 |
**2/4845 |
**14/42 |
**02/30 |
**11/42 |
تکرار |
3 |
4/6 |
011/0 |
021/0 |
002/0 |
خطا |
12 |
4/8 |
012/0 |
01/0 |
002/0 |
%CV |
- |
84/6 |
81/2 |
32/3 |
41/0 |
**: معنیدار در سطح 1 درصد
جدول 8- مقایسه میانگین اثر آبشویه چاودار بر صفات اندازهگیری شده بذرهای فالاریس
تیمار |
جوانهزنی (درصد) |
طول ریشهچه (سانتیمتر) |
طول ساقهچه (سانتیمتر) |
سرعت جوانهزنی (روز) |
شاهد |
a 00/98 |
a 9/7 |
a 5/6 |
d 8/5 |
5/1 گرم در لیتر |
b 0/54 |
b 5/6 |
b 8/4 |
c 4/8 |
3 گرم در لیتر |
c27 |
c 5/3 |
c 5/2 |
b 5/12 |
6 گرم در لیتر |
d 21 |
d 9/1 |
d 8/0 |
a 13 |
9 گرم در لیتر |
e 12 |
e 0 |
e 0 |
a 13 |
مقایسه میانگین اثر مقادیر مختلف آبشویه شاخساره چاودار بر رشد ریشهچه بذرها فالاریس (جدول8) نشان داد که غلظت 9 گرم در لیتربا کاهش100 درصدی طول ریشهچه بیشترین اثر بازدارندگی و غلظت 5/1 گرم در لیتر با کاهش 72/17 درصدی طول ریشه چه کمترین اثر بازدارندگی را بر طول ریشهچه نسبت به شاهد داشتند، این در حالی بود که تیمارهای 3 و 6 گرم در لیتر به ترتیب با کاهش 69/55 درصد و 94/75 درصد کاهش نسبت به شاهد اثر بازدارندگی معنیداری نشان دادند. مقایسه میانگین اثر مقادیر مختلف آبشویه شاخساره چاودار بر رشد ساقهچه بذرها فالاریس (جدول8) نشان داد که غلظت 9 گرم در لیتر با کاهش 100 درصدی طول ساقهچه بیشترین اثر بازدارندگی و غلظت 5/1 گرم در لیتر با کاهش 51/26 درصدی کمترین اثر بازدارندگی را برطول ساقهچه نسبت به شاهد داشتند، این در حالی بودکه تیمارهای 3 و6 گرم در لیتر به ترتیب با 53/61 درصد و 69/87 درصد کاهش نسبت به شاهد اثر بازدارندگی معنیداری نشان دادند. میانگین اثر مقادیر مختلف آبشویه شاخساره چاودار بر سرعت جوانهزنی بذرها فالاریس (جدول8) نشان دادکه غلظت 9 و6 گرم در لیتر با تأخیر2/7 روز بیشترین تأخیر درجوانهزنی و غلظت 5/1 گرم در لیتر با 6/2 روز کمترین تأخیر را در جوانهزنی نسبت به شاهد داشتند. این در حالی بودکه غلظت های 6 و 9 گرم در لیتر نیز با 2/7 روز تأخیر در جوانه زنی اثر بازدارندگی معنیداری نشان دادند. غلظت 3 گرم در لیتر نیز با 7/6 روز تأخیردرجوانهزنی اثر بازدارندگی معنیداری داشت. با بررسی جدولها (1 تا 4 ) مشخص شد که اثر غلظت های مختلف آبشویه شاخساره چاودار برممانعت از جوانهزنی، رشد ریشه چه و ساقهچه و سرعت جوانهزنی بذرها گندم، چاودار، یولاف و فالاریس درسطح 1 درصد معنی دار بودند. روند افزایش غلظت تیمار ها تأثیر مثبتی بر بازدارندگی رشد صفات مذکور نشان داد، به طوری که باافزایش غلظت از 5/1 گرم در لیتر به 3 ، 6 و 9 گرم در لیتر، غلظت مواد دگرآسیب افزایش یافته و به طور چشمگیری صفات مذکور را کاهش دادند.
بحث
دگرآسیبی بیشترین اثر خود را در زمان جوانهزنی و رشد اولیه نشان می دهد (4). از جمله مواد دگرآسیب ترکیبات فنلی اند مانند هیدروکسی تیروزیل که به عنوان فنلهای طبیعی در تفاله حاصل از روغن کشی زیتون شناسایی شده اند. این مواد در دوزهای بالا می توانند باعث تأخیر در جوانه زنی بذر و رشد گیاهچه شوند.(9) همچنین ترکیبات پلی استیلنی ،اتراکتی لوساید واسانس حاصل از علف های هرز توق،تلخه و پیر بهار دارای چنین خاصیتی هستند.(5). مارجولین و همکاران (2009) با بررسی اثر دگرآسیبی چاودار روی رشد بذر برخی علف های هرز ازجملهLactuca sativa و Spinacia oleracea کاهش جوانهزنی، رشد ریشهچه و ساقهچه را گزارش کردند. کاهش جوانهزنی، کاهش رشد ریشهچه و ساقهچه بذرها astermisifoliaAmbrosia ,Digitaria sanguinalis, Chenopodium album, Amaranthus retroflexus, Ddygonumدر اثر وجود مواد دگرآسیب چاودار توسط ارکولی و همکاران (2007) نیز گزارش شده است. نتایج این محققان با یافتههای نیلزو و همکاران (2012) و هیساشی و همکاران (2005) مطابقت داشت. همچنین از اثر دگرآسیبی چاودار به منظور کنترل علفهای هرز در تکنیک های اصلاحی (جانشینی و جابجائی کروموزوم) در بهبود کنترل علفهای هرز استفاده شده است که تأییدی بر وجود مواد دگرآسیب در آبشویه چاودار و کنترل برخی از علفهای هرز است (26).
بقایای چاودار در مزرعه و استفاده از آن به عنوان مالچ کلشی در کشت محصولاتی مانند پنبه و ذرت به لحاظ وجود مواد دگرآسیب، باعث کاهش شدید رشد علفهای هرزی از جمله Echinocali crusgali، Digitaria sanguinaris, Setaria verticillata و بهبود عملکرد کمی محصول گردید، به طوری که کاهش جوانهزنی وسبزشدن بذرها علفهای هرز مذکور و متعاقب آن کاهش تراکم بوتههای علفهای هرز همچنین کاهش قدرت رقابتی آنها با محصولات ذکر شده در جذب آب، نور و مواد غذائی عامل اصلی بهبود رشد و عملکرد گزارش شده است (31، 32 و 17). اثر مواد دگر آسیب مانندBOA, DIBOA و بعضا MBOA موجود درآبشویه با کاهش فرایند های زیستی از جمله کاهش تراکم ریبوزومها و دیکتیوزومها، کاهش تعداد میتوکندری ها ، کاهش کاتابولیسم چربیها و کاهش دانههای نشاسته موجود در آمیلوپلاستهای ریشه های بذری و کاهش فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز قادرند تقسیم سلولی و رشد سلولی را مختل و در نتیجه مانع جوانهزنی، توسعه و رشد ریشه چه و ساقهچه شوند و از طرفی نیز جوانهزنی را به تأخیر می اندازند (15، 16، 22 و 20). آنزیم آلفا آمیلاز از جمله آنزیمهای ضروری در جوانهزنی بذر است (2). وجود ماده MBOA یا 6- متوکسی-2- بنزوکسازولینون موجود در آبشویه چاودار به علت داشتن خاصیت بازدارندگی روی فعالیت آنزیم مذکور قادر است به شدت جوانهزنی و رشد بذر را کاهش دهد (24). استفاده از بقایای چاودار به لحاظ وجود چنین خاصیتی در بقایای آن در مزارع سویا منجر به افزایش عملکرد و تولید محصول ارگانیگ گردید (11). از آنجا که جذب آب در مراحل اولیه جوانهزنی و متعاقب آن ظهور ریشهچه و ساقهچه و در ادامه فعال شدن هورمون ها، آنزیمهای تجزیه ذخائر غذائی بذرها و نهایتا تقسیم سلولی و ظهور ریشهچه و ساقه چه در بذرها می تواند تحت تأثیر فاکتورهای مهمی از جمله نور، اکسیژن، میزان رطوبت، تنفس و مواد بازدارنده موجود در خود بذر یا مواد بازدارنده موجود در محیط رشد قرار بگیرد (2 و 6) و این پارامترها از جمله فاکتور های مؤثر و حیاتی در جوانهزنی و سبزشدن بذر هستند احتمالا اولین فرایند جوانهزنی یعنی آماس بذر به دلیل بالا بودن پتانسیل اسمزی آبشویه موجود در محیط کشت و ایجاد نوعی تنش مختل شده است (1، 10 و 21). ازطرف دیگر می توان کاهش جوانه زنی و سبزشدن بذرها موردآزمایش را به اثر دگر آسیبی آبشویه شاخساره مصرفی ارتباط داد، به طوری که با تأثیر برتعداد میتوکندریها وکاهش انرژی لازم برای فرایندهای زیستی، اثر بر آمیلوپلاستهای ریشهچه وکاهش فعالیت تولید کلروفیل، بازدارندگی و رشد بذرها را بهمراه دارد (15). بروز چنین مکانیزمهایی دراثر وجود مواد دگرآسیب درآبشویه شاخساره چاودار در خاک اراضی زراعی کاشت محصولاتی از جمله گندم، جو، ذرت و سایر گیاهان زراعی و متعاقب آن کاهش جوانهزنی و تأخیر شدید در جوانهزنی و به دنبال آن کاهش شدید رشد ریشهچه و ساقهچه در بذرها بعضا جوانه زده از جمله عوامل مؤثر درایجاد اختلال در تراکم مناسب (بحرانی و اپتیمم) است. کاهش تراکم بوته از حد بحرانی در محصولات پائیزه ای ازجمله گندم و جو به دلیل احتمالا مواد دگرآسیب حاصل از بقایای برگشتی چاودار به خاک به لحاظ کاهش شدید جوانهزنی وتأخیر زیاد در سبز شدن بذرها کاشته شده، نفوذ نور را به درون کانوپی افزایش داده و باعث میشود گره و میانگرههای ساقه نور زیاد دریافت کرده و متعاقب آن رشد رویشی ساقه کاهش وکوتاهی بوته ها را سبب شود. این موضوع یکی از عوامل مؤثر در افت عملکرد کمی محصول، افزایش مشکلات برداشت و افزایش ضایعات برداشت است که عمدتا میتواند به لحاظ برگشت بقایای گیاهی چاودار مربوط به اراضی زیر کشت محصولات پائیزه باشد. از طرفی در آن درصد از بذرها باقی مانده تاخیر درجوانهزنی و کاهش سرعت جوانهزنی ایجاد میشود، به طوریکه رشد رویشی برخی از علفهایهرز جلو افتاده و قدرت رقابتی بالایی با محصول پیدا می کنند. در مقابل چنین اثرات منفی مواد دگرآسیب آبشویه شاخساره چاودار توجه به اثرات مثبت آن نیز حائز اهمیت است. از جمله ممانعت از جوانهزنی بذرها علفهایهرز غالب مزارع گندم و جو(چاودار، یولاف، فالاریس) و مزارع پنبه، سویا و ذرت که هر ساله هزینه بالایی به لحاظ سمپاشی به زارعان تحمیل میکند. همچنین کاهش تراکم بذر علفهای مذکور از ذخیره بذری خاک، کاهش شدید بوته هایی که به لحاظ عدم جوانهزنی حذف میشوند و متعاقب آن کاهش تولید بذر جدید، کاهش تراکم بذر و بوتههای سبز شده درسال بعد، کاهش آلودگی محصول برداشت شده به علفهایهرز و جلوگیری از افت بالای محصول به لحاظ وجود ناخالصی(افت مفید)، کاهش قابل چشمگیر مصرف سموم شیمیایی و علفکش ها و حفظ سلامتی محیط زیست و نهایتا سالم سازی محصول تولیدی ناشی ازمصرف این گونه مواد دگرآسیب میتواند مورد توجه قرارگیرد.
نتیجهگیری: این آزمایش نشان داد که آبشویه شاخساره مصرفی به دلیل وجود مواد دگرآسیب از دو بعد بازدارندگی و افزایش پتانسیل اسمزی محیط کشت قادر است اثرات منفی و بعضا مثبت (بسته به نوع هدف )، جوانه زنی وسبز شدن بذرها (تحت آزمایش) را کاهش دهد. این موضوع میتواند زمینه تحقیق کاربرد مواد دگرآسیب این گیاه و نهایتا تولیدعلفکش های زیستی را فراهم سازد که در کنترل علفهای هرز باغها و دوران آیشهای فصلی مورد استفاده قرارگیرد. البتهاین نکته نیز حائز اهمیت است که بررسی دوره ماندگاری مواد آبشویه مذکور در خاک نیز باید مدنظر قرار گیرد که خود نیز می تواند از جمله موضوعات قابل تحقیق درآینده باشد.