کمی کردن واکنش جوانه‌زنی بذر قیچ(Zygophyllum eurypterum L.) و شاهدانه(Cannabis sativa L.) به دما

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 گروه کشاورزی دانشگاه پیام نور

2 استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشگاه آزاد اسلامی مهاباد

3 دانشجوی کارشناسی ارشدگروه زراعت و اصلاح نباتات دانشگاه آزاد اسلامی واحد مهاباد

چکیده

جوانه زنی شاید یکی از مهمترین دلایل برای موفقیت یک گیاه محسوب شود و بنابراین نقش کلیدی در تولید محصول را ایفا نماید. کنترل دمائی مناسب بذور منجر به یکنواختی جوانه زنی و نهایتاً مدیریت صحیح گیاهچه هائی خواهد شد که به عملیات صحیح زراعی نیازمند هستند. به این منظور برای مطالعه پاسخ جوانه زنی دو گیاه قیچ و شاهدانه، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار و 12 سطح دمائی (1، 3، 5، 10، 15، 20، 25، 30، 35، 40،45 و50 درجه سانتیگراد) برای شاهدانه و 8 سطح دمائی (5، 7، 10، 15، 20، 25، 30 و 35 درجه سانتی‌گراد) روی بذور قیچ در آزمایشگاه تحقیقات بذر دانشگاه آزاد اسلامی واحد مهاباد به اجرا درآمد. به‌منظور توصیف دما و سرعت جوانه‌زنی و برآورد دماهای کاردینال از مدل رگرسیون غیرخطی تابع دوتکه‌ای استفاده گردید که پس از برازش این مدل، دماهای کاردینال جوانه‌زنی منداب محاسبه شدند. نتایج نشان داد که تاثیر دما بر سرعت و درصد جوانه زنی بذر معنی‌دار بود. درگیاه قیچ کمترین سرعت و درصد نهائی جوانه‌زنی در دمای 7 و پایین تر از آن و دماهای بالای 30 درجه سانتی‌گراد بدست آمد و به همین ترتیب بالاترین درصد نهائی جوانه زنی در این گیاه در دمای 15-20 درجه سانتی‌گراد مشاهده شد. در گیاه شاهدانه نیز بطور مشابه با قیچ بیشینه سرعت و درصد جوانه‌زنی در دمای 15-20 درجه سانتی‌گراد بدست آمد. ضمن اینکه کمینه درصد و سرعت جوانه‌زنی منحصر به دمای 3 و دمای 50 درجه سانتی‌گراد بود. نتایج همچنین نشان داد که مدل دو تکه‌ای بواسطه دارا بودن ریشه میانگین مربعات خطا و ضریب تغییرات پایین و مقادیر بالای ضریب تبیین و ضریب همبستگی بخوبی قادر به تخمین دماهای کاردینال دوگیاه قیچ و شاهدانه بود که براساس آن دمای پایه، بهینه و بیشینه قیچ 2/7، 07/21 و 30 درجه سانتی‌گراد و برای شاهدانه برابر 74/4، 98/23 و 95/45 درجه سانتی‌گراد بدست آمد. ضمن اینکه ماکزیمم سرعت جوانه زنی(rmax) در قیچ و شاهدانه به ترتیب برابر 007/0 و 041/0 بر ساعت بود. نتایج بطورکلی نشان داد که در هر دوگیاه قیچ و شاهدانه با افزایش دما تا محدوده 15-20 درجه سانتی‌گراد سرعت و درصد جوانه‌زنی افزایش سریعی پیدا می‌کند اما با افزایش دما تا 30 درجه سانتی‌گراد زوال بذور گیاه قیچ باعث عدم جوانه‌زنی بذور شده اما در بذور شاهدانه این کاهش تا دمای 50 درجه سانتی‌گراد ادامه دارد و درنهایت به صفر می‌رسد. ضمن اینکه نتایج براین تاکید داشت که مدل دو تکه-ای بطور قابل قبولی قادر به برآورد دماهای کاردینال جوانه‌زنی بذور این دو گیاه است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Qualification of Germination Response of Zygophyllum (Zygophyllum eurypterum L.) and Hemp(Cannabis sativa L.) to Temperature

چکیده [English]

Germination is probably the most important event for the success of plant and plays a major role in crop production. Appropriate temperature control of seeds leads to uniform germination and efficient management of the production of seedling, which are required for successful cultural practices. For studying of response of germination in Zygophyllum and Hemp, a CRD experiment performed in seed research laboratory of Islamic Azad University, Mahabad Branch with four replication which temperature treatment were twelve levels as: 1, 3, 5, 7, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 0C for Hemp and eight levels as: 5, 7, 10, 15, 20, 25, 30, 35 0C for Zygophyllum. Describing of reaction of germination to temperature and determination of cardinal temperatures tested by Nonlinear regression model as segmented model. Results revealed that temperature had a significant effects on rate and germination percent in two plants. In Zygophyllum , the lowest germination percent occurred in 70C and temperatures lower tha it, and so in the higher temperatures. Also, the highest germination percent in this plant observed in 15-20 0C. Similar to effect of temperature on germination percent, the lowest germination rate obtained in temperature 7 0C and lower than it and the higher temperature than 30 0C. Also, in Hemp the maximum germination percent observed in range 15-20 0C. As it expected, the highest germination rate occurred in this temperature range. Although, the minimum percent and rate of germination were related to temperature 3 and 50 0C and The most germination percent occurred in 15- 20 0C in two plants and the highest value of rate germination were 20 and 25 0C in Zygophyllum and Hemp respectively. The Segmented model had the less RMSE, CV and the more R2 and good correlation coefficients, thus was a well model which cardinal temperature as:base, upper and bottom optimum and ceiling temperatures were 7.2, 21.07 and 30.0 0C respectively in Zygophyllum and in Hemp were 4.74, 23.98 and 45.95 0C, Also, the maximum germination rate (rmax ) was 0.007 and 0.041 in Zygophyllum and Hemp respectively. Overall results revealed that in all of two plants (Hemp and Zygophyllum) but increasing in temperature to 15-20 0C, rate and percent of germination upgraded rapidly but increasing temperature to 30 0C, aging was caused that seed no germinate in Zygophyllum. So, in Hemp this diminish in germination rate followed to 50 0C and generally, result emphasized that segmented model determined cardinal temperature acceptably.

کلیدواژه‌ها [English]

  • germination
  • Model
  • Temperature
  • Nonlinear regression
1.Ahmadi, M., Kamkar, B., Soltani, A. and Zeinali, E. 2010. Evaluation of non-linear regression
models to predict stem elongation rate of wheat (Tajan cultivar) in response to temperature
and photoperiod. Elec. J. Crop Prod. 2: 4. 39-54. (In Persian)
2.Amoaqaeii, R. 2014. The effect of some hormones and nitrogenous compounds on capacity,
velocity and synchrony of germination of Zygophyllum atriplicoides seeds under salinity
stress, Iran. J. Bio. 26: 4. 465-475. (In Persian)
3.Balendari, A., Rezwani-Moghaddam, P. and Nasiri Mahallati, M. 2011. Determination of
cardinal temperature of seed germination of Cichorium pumilium Jacq. The Second
International Conference of Seed Sciences and Technology, Azad University of Mashhad.
4.Bannayan, M., Nadjafi, F., Rastgoo, M. and Tabrizi, L. 2006. Germination properties of some
wild medicinal plants from Iran. J. Seed Technol. 28: 80-86.
5.Bradford, K.J. 2002. Application of hydrothermal time to quantifying and modeling seed
germination and dormancy. Weed Sci. 50: 248-260.
6.Copeland, L.O. and McDonald, M.B. 1995. Principles of seed science and technology.
Chapman & Hall.USA.
7.Dorri, M.A., Kamkar, B., Aqdasi, M. and Kameshi-Kamar, E. 2014. Determination of the best
model for evaluation of germination cardinal temperatures in Silybum marianum. Iran. J. Sci.
Res. 3: 2. 189-200. (In Persian)
8.Ghaderi-Far, F., Soltani, A. and Sadeghipour, H.R. 2008. Cardinal temperatures of
germination medicinal pumokin, borago and black cumin, Asi. J. Plant Sci. 7: 6. 574-578.
9.Gulzar, S., Khan, M.A. and Ungar, L.A. 2008. Effect of salinity and temperature on the
germination of Urochondra setulosa (Trin). Seed Sci. Technol. 29: 21-29.
10.Hardegree, S. 2006. Predicting germination response to temperature. I. Cardinal temperature
models and subpopulation-specific regression. Ann. Bot. 97: 1115-1125.
11.Hardegree, S.P. and Winstral, A.H. 2006. Predicting germination response to temperature. II.
Three dimensional regression statistical gridding and iterative-probit optimization using
measured and interpolated subpopulation data. Ann. Bot. 98: 403-410.
12.Jalilian, A., Mazaheri, D., Tavakkol Afshari, R., Rahimian, H., Abdolahian, M. and Gohari, J.
2005. Estimation of base temperature and investigation of germination and field emergence
trend of mono-germ sugar beet under various temperatures. J. Sugar Beet. 20: 97-112.
(In Persian)
13.Jalilian, J. and Khaliliaqdam, N. 2015. Effect of alternative temperatures on germination rate
of Rocket seed. Iran. J. Seed Sci. 2: 1. 1271-134. (In Persian)
14.Khaliliaqdam, N., Davoudi, Sh. and Mir-Mahmoudi, T. 2014. Evaluation of non-regression
models for quantify of 1000-grain weight in wheat, J. Plant Appl. Eco. Physiol. Res.
1: 3. 37-50. (In Persian)
15.Mahmoodi, A., Soltani, E. and Barani, H. 2008. Germination response to temperature in
snail medic (Medicago sativa L.). Elec. J. Crop Prod. 1: 54-63. (In Persian)
16.Mwale, S.S., Azam-Ali, S.N., Clark, J., Bradley, R.G. and Chatha, M.R. 1994. Effect of
temperature on the germination of sunflower (Helianthus annus L.). Seed Sci. Technol.
22: 565-571.
17.Portosi, N., Rashed Mohassel, M.H. and Izadi Darbandi, I. 2009. Determination of cardinal
temperature of (Cenopodium album), (Portulaca oleracea), (Digitaria sangiunalis). Iran. J.
Agric. Res. 6: 2. 255-261. (In Persian)
18.Pourreza, J. and Bahrani, A. 2012. Estimating cardinal temperatures of Milk thistle seed
germination, Amr. Euras. J. Agric. Environ. Sci. 12: 8. 1030-1034.
19.Ramin, A.A. 1997. The influence of temperature on germination Taree Irani. Seed Sci.
Technol. 25: 419-426.
20.Ranjbar, F., Koucheki, A., Nasiri Mahallati, M. and Kamayestani, N. 2013. Evaluation of
germination characteristics and cardinal temperatures in (Foeniculum vulgar), Seed Res. J.
3: 3. 61-68. (In Persian)
21.Sabouri-Rad, S., Kafi, M., Nezami, A. and Banayan-Avval, M. 2011. Estimation of
minimum, optimum and maximum temperatures of Kochia Scoparia using of beta five
parametric model, (In Persian, with English Abstract). J. Agroeco. 3: 2. 191-197.
22.SAS Institute. 2001. The SAS system for windows. Release 9. 1. SAS Inst., Cary, NC. USA.
23.Soltani, A. and Maddah-Yazdi, V. 2010. Simple, applied programs for education and
research in agronomy. Niak Press. 81p.
24.Soltani, A., Galeshi, S., Zeinali, E. and Latifi, N. 2002. Germination, seed reserve utilization
and seedling growth of chickpea as affected by salinity and seed size. Seed Sci. Technol.
29: 653-662.
25.Tabrizi, L., Koocheki, A., Nasiri Mahalati, M. and Rezvani, P. 2007. Germination behavior
of cultivated and natural stand seeds of Khorasan thyme (Thymus transcaspicus Klokov)
with application of regression models, Iran. J. Field Crops Res. 5: 249-257. (In Persian)
26.Tabrizi, L., Nasiri Mahalati, M. and Koocheki, A. 2004. Assessment of minimum,
optimum and maximum temperatures of seed germination of psilium. Iran. J. Field Crops
Res. 5: 249-257. (In Persian).
27.Tadayyon, M.R. and Zareii, M. 2014. The evaluation of mycoriza symbiosis on resistance to
three ecotype of Cannabis sativa. Proc. Act. Plant. 3: 7. 1-10. (In Persian)
28.Zeinali, E., Soltani, A., Galeshi, S. and Sadati, J. 2010. Cardinal temperatures, reaction to
temperature and thermal tolerance range of seed germination of wheat cultivars, Elec. J.
Crop Prod. 3: 3. 23-42. (In Persian)