جلد 10، شماره 2 - ( (پاییز و زمستان) 1403 )
سال1403، جلد10 شماره 2 صفحات 166-151 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Amini A M, Ghaderi-Far F, Torabi B, Siahmargue A, Sadeghipour H R. (2024). Application of the thermal time model to assess the effects of priming treatments on seed germination of rice (Oryza sativa) cultivars in response to temperature. Iranian J. Seed Res.. 10(2), : 10 doi:10.61186/yujs.10.2.151
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-575-fa.html
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-575-fa.html
امینی احمدمنیر، قادری فر فرشید، ترابی بنیامین، سیاهمرگویی آسیه، صادقی پور حمیدرضا. کاربرد مدل زمان حرارتی جهت ارزیابی تیمارهای پرایمینگ بر جوانه‌زنی بذر ارقام برنج (Oryza sativa) در پاسخ به دما پژوهشهای بذر ایران 1403; 10 (2) :166-151 10.61186/yujs.10.2.151
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان ، farshidghaderifar@gau.ac.ir
چکیده: (351 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه: با توجه به کمبود روزافزون آب در جهان، استفاده از روش کاشت هوازی برنج بهعنوان یک روش جایگزین برای کاشت نشائی برنج معرفی شده است. یکی از مشکلات موجود در این روش، جوانه‌زنی و سبز شدن پایین و غیریکنواخت ناشی از قدرت کم بذرهای برنج است. یکی از راهکارهایی که باعث بهبود سرعت و یکنواختی جوانه‌زنی در این شرایط می‌گردد، پرایمینگ بذر است. هدف از این تحقیق، بررسی کارایی تیمارهای پرایمینگ بر جوانه‌زنی بذرهای ارقام مختلف برنج در شرایط دمایی مختلف با کمک مدل زمان حرارتی بود.
مواد و روش‌ها: این تحقیق در آزمایشگاه تحقیقات بذر دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال 1399 انجام شد. در این آزمایش، جوانه‌زنی بذرهای سه رقم برنج (ندا، آنام و طلوع) در دماهای مختلف (15، 20، 25، 30 و 35 درجه سلسیوس) با تیمارهای پرایمینگ شامل شاهد، اسموپرایمینگ با نیترات پتاسیم 1 درصد، اسموپرایمینگ با کلرید پتاسیم 2 درصد، اسموپرایمینگ با کلرید کلسیم 4 درصد، اسموپرایمینگ با گلایسین بتائین 10 میلی‌گرم در لیتر، اسموپرایمینگ با اسید سالیسیلیک 10 میلی‌گرم در لیتر، اسموپرایمینگ با اسید آسکوربیک 10 میلی‌گرم در لیتر و هیدروپرایمینگ، در دماهای مختلف بررسی شد.
یافته‌ها: نتایج این تحقیق نشان داد تیمارهای پرایمینگ تأثیر معنی داری بر بهبود درصد جوانه‌زنی ارقام برنج در دماهای مختلف نداشت. مدل زمان حرارتی بر اساس توزیع دوجمله‌ای برازش مناسبی به داده‌های درصد جوانه‌زنی تجمعی در کلیه تیمارهای پرایمینگ داشت. از بین پارامترهای مدل زمان حرارتی، بیشترین تأثیر تیمارهای پرایمینگ بر کاهش پارامتر حرارتی و به دنبال آن کاهش پارامتر سیگما بود که منجر به افزایش سرعت و یکنواختی جوانه‌زنی گردید. تیمارهای پرایمینگ تأثیر معنی‌داری بر دمای پایه نداشت. همچنین واکنش ارقام برنج به تیمارهای پرایمنگ متفاوت بود و در ارقام آنام و ندا پرایمینگ با کلرید کلسیم و در رقم طلوع هیدروپرایمینگ بر پارامترهای این مدل بهویژه زمان حرارتی تا 50 درصد جوانه‌زنی موثرتر بودند.
نتیجه‌گیری: به‌طورکلی تیمارهای پرایمینگ تأثیری بر بهبود دمای پایه ارقام برنج نداشت؛ اما تأثیر معنی‌داری بر سرعت جوانه‌زنی و یکنواختی جوانه‌زنی داشت؛ ازآنجاکه یکی از مشکلات اصلی کاشت برنج هوازی، پایین بودن سرعت و یکنواختی جوانه‌زنی است، می‌توان از تیمارهای پرایمینگ مناسب برای هر رقم برای افزایش سرعت و یکنواختی جوانه‌زنی و سبز شدن برنج در این سیستم استفاده کرد.
جنبه‌های نوآوری:
مقدمه: با توجه به کمبود روزافزون آب در جهان، استفاده از روش کاشت هوازی برنج بهعنوان یک روش جایگزین برای کاشت نشائی برنج معرفی شده است. یکی از مشکلات موجود در این روش، جوانه‌زنی و سبز شدن پایین و غیریکنواخت ناشی از قدرت کم بذرهای برنج است. یکی از راهکارهایی که باعث بهبود سرعت و یکنواختی جوانه‌زنی در این شرایط می‌گردد، پرایمینگ بذر است. هدف از این تحقیق، بررسی کارایی تیمارهای پرایمینگ بر جوانه‌زنی بذرهای ارقام مختلف برنج در شرایط دمایی مختلف با کمک مدل زمان حرارتی بود.
مواد و روش‌ها: این تحقیق در آزمایشگاه تحقیقات بذر دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال 1399 انجام شد. در این آزمایش، جوانه‌زنی بذرهای سه رقم برنج (ندا، آنام و طلوع) در دماهای مختلف (15، 20، 25، 30 و 35 درجه سلسیوس) با تیمارهای پرایمینگ شامل شاهد، اسموپرایمینگ با نیترات پتاسیم 1 درصد، اسموپرایمینگ با کلرید پتاسیم 2 درصد، اسموپرایمینگ با کلرید کلسیم 4 درصد، اسموپرایمینگ با گلایسین بتائین 10 میلی‌گرم در لیتر، اسموپرایمینگ با اسید سالیسیلیک 10 میلی‌گرم در لیتر، اسموپرایمینگ با اسید آسکوربیک 10 میلی‌گرم در لیتر و هیدروپرایمینگ، در دماهای مختلف بررسی شد.
یافته‌ها: نتایج این تحقیق نشان داد تیمارهای پرایمینگ تأثیر معنی داری بر بهبود درصد جوانه‌زنی ارقام برنج در دماهای مختلف نداشت. مدل زمان حرارتی بر اساس توزیع دوجمله‌ای برازش مناسبی به داده‌های درصد جوانه‌زنی تجمعی در کلیه تیمارهای پرایمینگ داشت. از بین پارامترهای مدل زمان حرارتی، بیشترین تأثیر تیمارهای پرایمینگ بر کاهش پارامتر حرارتی و به دنبال آن کاهش پارامتر سیگما بود که منجر به افزایش سرعت و یکنواختی جوانه‌زنی گردید. تیمارهای پرایمینگ تأثیر معنی‌داری بر دمای پایه نداشت. همچنین واکنش ارقام برنج به تیمارهای پرایمنگ متفاوت بود و در ارقام آنام و ندا پرایمینگ با کلرید کلسیم و در رقم طلوع هیدروپرایمینگ بر پارامترهای این مدل بهویژه زمان حرارتی تا 50 درصد جوانه‌زنی موثرتر بودند.
نتیجه‌گیری: به‌طورکلی تیمارهای پرایمینگ تأثیری بر بهبود دمای پایه ارقام برنج نداشت؛ اما تأثیر معنی‌داری بر سرعت جوانه‌زنی و یکنواختی جوانه‌زنی داشت؛ ازآنجاکه یکی از مشکلات اصلی کاشت برنج هوازی، پایین بودن سرعت و یکنواختی جوانه‌زنی است، می‌توان از تیمارهای پرایمینگ مناسب برای هر رقم برای افزایش سرعت و یکنواختی جوانه‌زنی و سبز شدن برنج در این سیستم استفاده کرد.
جنبه‌های نوآوری:
- از مدل زمان حرارتی می‌توان برای انتخاب تیمار پرایمینگ مناسب برای بهبود مؤلفه‌های جوانه‌زنی ارقام برنج استفاده کرد.
- واکنش ارقام برنج به تیمارهای مختلف پرایمینگ متفاوت بود.
- تیمارهای پرایمینگ تأثیری بر بهبود دمای پایه ارقام برنج نداشت اما تأثیر معنی‌داری بر سرعت جوانه‌زنی و یکنواختی جوانه‌زنی داشت.
شماره‌ی مقاله: 10
واژه‌های کلیدی: کاشت هوازی برنج، تیمارهای بهبود بذر، قدرت بذر، مدل‌های جوانه‌زنی، سرعت جوانه‌زنی، یکنواختی جوانه‌زنی
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
فیزیولوژی بذر
دریافت: 1401/11/19 | ویرایش نهایی: 1403/3/20 | پذیرش: 1402/5/4 | انتشار الکترونیک: 1403/3/20
دریافت: 1401/11/19 | ویرایش نهایی: 1403/3/20 | پذیرش: 1402/5/4 | انتشار الکترونیک: 1403/3/20
فهرست منابع
1. Ali, M.G., Naylor, R.E.L. and Matthews, S. 2003. Effect of a range of constant temperatures on germination of fifteen Bangladeshi rice (Oryza sativa L.) cultivars. Pakistan Journal of Biological Sciences, 6: 1070-1076. [DOI:10.3923/pjbs.2003.1070.1076]
2. Alvarado, V. and Bradford, K.J. 2002. A hydrothermal time model explains the cardinal temperature for seed germination. Plant, Cell and Environment, 25: 621-624. [DOI:10.1046/j.1365-3040.2002.00894.x]
3. Basra, S.M.A., Farooq, M., Wahid, A. and Khan, M.B. 2006. Rice seed invigoration by hormonal and vitamin priming. Seed Science and Technology, 34(3): 753-758. [DOI:10.15258/sst.2006.34.3.23]
4. Bouman, B.A.M., Lampayan, R.M. and Tuong, T.P. 2007. Water management in irrigated rice: coping with water scarcity. Los Baños (Philippines): International Rice Research Institute, 54 p.
5. Devika, O.S., Singh, S., Sarkar, D., Barnwal, P., Suman, J. and Rakshit, A. 2021. Seed priming: a potential supplement in integrated resource management under fragile intensive ecosystems. Frontiers in Sustainable Food Systems, 5: 1-11. [DOI:10.3389/fsufs.2021.654001]
6. Donato, L., Farshid, G.F., Zahra, R. and Roberta, M. 2017. Base temperatures for germination of selected weed species in Iran. Plant Protection Science, 54(1): 60-66. [DOI:10.17221/92/2016-PPS]
7. FAO, 2021. FAOSTAT. Statistical Databases. Food and Agriculture Organization of the United Nations. http:/ www.fao.org.
8. Farooq, M., Tabassum, R. and Afzal, I. 2006. Enhancing the performance of direct seeded fine rice by seed priming. Plant Production Science, 9(4): 446-456. [DOI:10.1626/pps.9.446]
9. Farooq, M., Basra, S.M.A., Rehman, H., Ahmad, N. and Saleem, B. A. 2007. Osmopriming improves the germination and early seedling growth of melons (Cucumis melo L.). Pakistan Journal of Agricultural Sciences, 44(3): 529-536.
10. Farooq, M., Siddique, K.H., Rehman, H., Aziz, T., Lee, D.J. and Wahid, A. 2011. Rice direct seeding: experiences, challenges and opportunities. Soil and Tillage Research, 111(2): 87-98. [DOI:10.1016/j.still.2010.10.008]
11. Foti, S., Cosentino, S. L., Patane, C. and D'agosta, G.M. 2002. Effect of osmoconditioning upon seed germination of sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) under low temperatures. Seed Science and Technology, 30(3): 521-533.
12. Furuya, J. and O. Koyama. 2005. Impacts of climatic change on world agricultural product markets: Estimation of macro yield functions. Japan Agricultural Research Quarterly, 39(2): 121-134. [DOI:10.6090/jarq.39.121]
13. Galahitigama, G.A.H., Tharindi, P.W.M. and Kaushalya, K.C. 2021. Different halo-primed seed treatments on growth and yield of rice (Oryza sativa L.). Journal of Agriculture Research and Life Sciences, 2(1): 25-28.
14. Gallop, R.J., Crits-Christoph, P., Muenz, L.R. and Tu, X.M. 2003. Determination and interpretation of the optimal operating point for ROC curves derived through generalized linear models. Understanding Statistics, 2(4): 219-242. [DOI:10.1207/S15328031US0204_01]
15. Ghaleb, W., Ahmad, L.Q., Wagner, M.H., Eprinchard-Ciesla, A., Olivares-Rodriguez, W.E., Perrot, C., Chenu, K., Norton, M., and Escobar-Gutierrez, A.J. 2022. The concepts of seed germination rate and germinability: A re-evaluation for cool-season grasses. Agronomy, 12 (1291): 2-17. [DOI:10.3390/agronomy12061291]
16. Gholami Tilebani, H.V., Kurd Firouzjaei, Q., and Zainli, A. 2011. Evaluation cardinal temperatures of germination in rice (Oryza sativa L.) cultivars. Seed Science and Technology, 1(1): 41-52. [In Persian with English Summary].
17. Gorzin, M., Ghaderi-Far, F., Sadeghipour, H.R., Zeinali, E., 2021. Induced thermo-dormancy in rapeseed (Brassica napus L.) cultivars by sub-and supra-optimal temperatures. Journal of Plant Growth Regulation, 40: 2164-2177. [DOI:10.1007/s00344-020-10266-2]
18. Hadinezhad, P., Payamenur, V., Mohamadi, J. and Ghaderifar, F. 2013. The effect of priming on seed germination and seedling growth in (Quercus castaneifolia L.). Seed Science and Technology, 41(1): 121-124. [DOI:10.15258/sst.2013.41.1.11]
19. Hardegree, S.P. and Van Vactor, S.S. 2000. Germination and emergence of primed grass seeds under field and simulated-field temperature regimes. Annals of Botany, 85: 379-390. [DOI:10.1006/anbo.1999.1076]
20. Hussain, S., Zheng, M., Khan, F., Khaliq, A., Fahad, S., Peng, S., Hung, J., Cui, K. and Nie, L. 2015. Benefits of rice seed priming are offset permanently by prolonged storage and the storage conditions. Scientific Reports, 5(1): 1-12. [DOI:10.1038/srep08101] [PMID] []
21. Information and Communication Technology Center. 2021. Report on the level, production and yield of crops in the year 2020-2021. Ministry of Jahade Agriculture. [In Persian].
22. Jamali, M. 2012. The effects of priming on the germination of wheat seeds with different levels of seed vigor under environmental stresses. Master's thesis. Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. [In Persian with English Summary].
23. Joshi, E., Kumar, D., Lal, B., Nepalia, V., Guatam, P. and Vyas, A.K. 2013. Management of direct seeded for enhance resources - use efficiency. Plant Knowledge Journal, 2(3): 119-134.
24. Kamalpreet, K., Prabhjot, K. and Tarundeep, K. 2017. Problems faced by farmers in cultivation of direct seeded rice in Indian Punjab. Agricultural Research Journal, 54(3): 428-431. [DOI:10.5958/2395-146X.2017.00081.3]
25. Kata, L.P., Bhaskaran, M. and Umarani, R. 2014. Influence of priming treatments on stress tolerance during seed germination of rice. International Journal of Agriculture, Environment and Biotechnology, 7(2): 225-232. [DOI:10.5958/2230-732X.2014.00238.1]
26. Malek, M., Ghaderi-Far, F., Trabi, B., and Sadeghipour, H.R. 2022. Dynamics of seed dormancy and germination at high temperature stress is affected by priming and phytohormones in rapeseed (Brassica napus L.). Journal of Plant Physiology, 269: 153614. [DOI:10.1016/j.jplph.2021.153614] [PMID]
27. Malek, M., Ghadrifar-Far, F., Torabi, B. and Sadeghipour, H.R. 2019. Reaction of primed seeds of canola in response to different temperatures. Journal of plant production research, 26 (2): 215-227. [In Persian with English Summary].
28. Momeni, A. 2015. An overview on potential of aerobic rice production in water crisis conditions in Iran. Iranian Journal of Crop Sciences, 18 (3): 179-195. [In Persian with English Summary].
29. Nie, L., Liu, H., Zhang, L. and Wang, W. 2020. Enhancement in rice seed germination via improved respiratory metabolism under chilling stress. Food and Energy Security, 9(4): 1-13. [DOI:10.1002/fes3.234]
30. Patanè, C., Saita, A., Tubeileh, A., Cosentino, S.L. and Cavallaro, V. 2016. Modeling seed germination of unprimed and primed seeds of sweet sorghum under PEG-induced water stress through the hydrotime analysis. Acta Physiologiae Plantarum, 38(5): 1-12. [DOI:10.1007/s11738-016-2135-5]
31. Porali, F., Ghaderi-Far, F., Soltani, E., Pahlevani, M.H. 2019. Comparison of different models for determining time up to 50% maximum germination: a case study of cottonseeds (Gossypium hirsutum). Iranian Journal of Seed Research, 5(2): 1-13. [In Persian with English Summary]. [DOI:10.29252/yujs.5.2.1]
32. Predeepa, J. 2012. Aerobic rice- the next generation innovation in rice cultivation technology. International Journal of Farm Sciences, 2(2): 54-58.
33. Rehman, H., Kamran, M., Basra, S.M.A., Afzal, I. and Farooq, M. 2015. Influence of seed priming on performance and water productivity of direct seeded rice in alternating wetting and drying. Rice Science, 22(4): 189-196. [DOI:10.1016/j.rsci.2015.03.001]
34. Ruttanaruangboworn, A., Chanprasert, W., Tobunluepop, P., and Onwimol, D. 2017. Effect of seed priming with different concentrations of potassium nitrate on the pattern of seed imbibition and germination of rice. Journal of Integrative Agriculture, 16(3): 605-613. [DOI:10.1016/S2095-3119(16)61441-7]
35. Sabouri, H., Sabouri, A. and Dadres, A.R. 2012. Modeling the response of germination rate of different rice germinations to temperature. Cereal Research, 2: 123-135. [In Persian with English Summary].
36. Schwember, A.R. and Bradford, K.J. 2010. A genetic locus and gene expression patterns associated with the priming effect on lettuce seed germination at elevated temperatures. Plant Molecular Biology, 73(1-2): 105-118. [DOI:10.1007/s11103-009-9591-x] [PMID] []
37. Simma, B., Polthanee, A., Goggi, A.S., Siri, B., Promkhambut, A. and Caragea, P.C., 2017. Wood vinegar seed priming improves yield and suppresses weeds in dryland direct-seeding rice under rainfed production. Agronomy for Sustainable Development, 37(6): 1-9. [DOI:10.1007/s13593-017-0466-2]
38. Soltani, A. and Mirzai, A. 2021. Sustainable agriculture. Sirang Vocabulary Publications. [In Persian].
39. Soltani, A., Miri, A.A. and Ghadrifar-Far, F. 2009. The effect of seed priming on emergence and yield of cotton at different sowing dates. Journal of Plant Production, 16 (3): 163-174. [In Persian with English Summary].
40. Soltani, E., Akram, G.F., and Memar, H. 2008. The effect of priming on germination components and seedling growth of cotton seeds under drought. Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 14(5): 9-16. [In Persian with English Summary].
41. Tatari, S., Ghaderi-Far, F., Yamchi, A., Siahmarguee, A., Shayanfar, A. and Baskin, C.C. 2020. Application of the hydrotime model to assess seed priming effects on the germination of rapeseed (Brassica napus L.) in response to water stress. Botany, 98(5): 283-291. [DOI:10.1139/cjb-2019-0192]
42. Tiryaki, I. and Buyukcingil, Y. 2009. Seed priming combined with plant hormones: influence on germination and seedling emergence of sorghum at low temperature. Seed Science and Technology, 37: 303-31. [DOI:10.15258/sst.2009.37.2.05]
43. United States Department of Agriculture (USDA). 2021. World agriculture production. Available in: https://downloads.usda.library.cornell.edu/usda
44. Waqas, M., Korres, N.E., Khan, M.D., Nizami, A.S., Deeba, F., Ali, I. and Hussain, H. 2019. Advances in the concept and methods of seed priming. In Priming and pretreatment of seeds and seedlings. Springer, Singapore. 11-41. [DOI:10.1007/978-981-13-8625-1_2]
45. Xia, Q., Maharajah, P., Cueff, G., Rajjou, L., Prodhomme, D., Gibon, Y. and El-Maarouf-Bouteau, H. 2018. Integrating proteomics and enzymatic profiling to decipher seed metabolism affected by temperature in seed dormancy and germination. Plant Science, 269: 118-125. [DOI:10.1016/j.plantsci.2018.01.014] [PMID]
46. Yasumoto, S., Maki, N., Kojima, M. and Ohshita, Y. 2017. Changes in developmental duration of direct-seeded rice in a well-drained paddy field in response to late planting. Plant Production Science, 20(3): 279-287. [DOI:10.1080/1343943X.2017.1340801]
47. Zhang, Q., Rue, K. and Mueller, J. 2014. The effect of glycinebetaine priming on seed germination of six turfgrass species under drought, salinity, or temperature stress. Horticulture Science, 49(11): 1454-1460. [DOI:10.21273/HORTSCI.49.11.1454]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله پژوهشهای بذر ایران می باشد.
طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق
© 2024 CC BY-NC 4.0 | Iranian Journal of Seed Research
Designed & Developed by : Yektaweb
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.