Iranian Journal of Seed Research

fa ارزیابی توان دگرآسیبی علف هرز فرفیون (Euphorbia maculata) بر صفات جوانه‌زنی، رنگیزه‌های کلروفیلی و کاروتنوئیدی ارقام گندم Evaluation of Allelopathic Effect of Euphorbia maculata Weed on Traits of Germination, Chlorophyll and Carotenoids Pigments of Wheat Cultivars اکولوژی بذر Seed Ecology پژوهشي Research چکیده مبسوط <div style="text-align: justify;">مقدمه: بسیاری از دانشمندان بر این عقیده‌اند که تحقیقات دگرآسیبی می&rlm; تواند یکی از راه&rlm;های اساسی کنترل علف‌های هرز در سیستم کشاورزی پایدار باشد. به‌طورکلی گیاهان حاوی ترکیبات آلی مختلفی می‌باشند که بر شیوه رفتاری جوامع گیاهی تأثیر می‌گذارند. این مواد اصولاً جزء مواد ثانویه گیاهی بوده که در قسمت‌های مختلف گیاه شامل ریزوم‌ها، ریشه‌ها، ساقه‌ها، برگ‌ها، گل‌ها، میوه‌ها و بذرها وجود دارند. هدف از تحقیق حاضر، ارزیابی توان دگرآسیبی اندام‌های مختلف علف هرز فرفیون بر خصوصیات جوانه‌زنی، رنگیزه‌های کلروفیلی و کاروتنوئیدی ارقام گندم بود.</div> <div style="text-align: justify;">مواد و روش‌ها: در این آزمایش علف‌هرز فرفیون در مرحله رسیدگی کامل از منطقه مغان از توابع استان اردبیل جمع‌آوری و سپس اندام‌های مختلف فرفیون شامل ساقه، برگ و میوه به‌تفکیک از یکدیگر جدا گردید. تیماری دیگر تحت عنوان مخلوطی از اندام‌ها نیز در نظر گرفته شد. این آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاٌ تصادفی در 3 تکرار در دانشگاه گنبدکاووس در سال 1396 به اجرا درآمد. عامل اول شامل ارقام گندم در دو سطح شامل مروارید و گنبد و اندام&rlm;ها در 5 سطح شاهد، عصاره ساقه، برگ، میوه و مخلوطی از آن&rlm;ها به نسبت مساوی به‌عنوان عامل دوم بود. برای آزمون زیست‌سنجی، ابتدا سوسپانسیون 5 درصد وزنی به حجمی با کمک آب مقطر از هر یک از اندام‌های مورد بررسی و مخلوطی از آن‌ها تهیه شد. 10 میلی‌لیتر از هر یک از عصاره&rlm;های تغلیظ شده اندام‌ها بر 50 عدد بذر ضدعفونی شده در پتری&rlm; حاوی کاغذ صافی به&rlm; طور جداگانه بر ارقام مورد بررسی اعمال گردید. در انتهای روز هفتم صفاتی نظیر سرعت و درصد جوانه‌زنی، طول ریشه‌چه، طول ساقه‌چه، شاخص طولی بنیه بذر، میزان کلروفیل a، b، ‌کل و میزان کاروتنوئیدها مورد اندازه‌گیری قرار گرفت.</div> <div style="text-align: justify;">یافته‌ها: نتایج نشان داد که درصد و سرعت جوانه‌زنی رقم گنبد برخلاف رقم مروارید به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر عصاره آبی اندام‌های مختلف و مخلوطی از آن‌ها کاهش یافت. نتایج هم‌چنین نشان داد که تأثیر بازدارنده اندام میوه و برگ فرفیون بر درصد و سرعت جوانه‌زنی در رقم گنبد بیشتر از سایر اندام‌ها و مخلوطی از اندام‌ها بود. بررسی واکنش طول ریشه‌چه ارقام گندم نشان داد که تیمارهای مختلف اثر افزایشی و کاهشی به‌ترتیب بر ارقام مروارید و گنبد داشتند. مطابق نتایج، عصاره‌های ساقه، برگ و میوه اثر دگرآسیبی بیشتری بر طول ریشه‌چه نسبت به طول ساقه‌چه رقم گنبد داشته است. نتایج مقایسه میانگین&rlm; ها هم‌چنین نشان داد که شاخص طولی بنیه بذر رقم مروارید و گنبد تحت تأثیر مواد دگرآسیب همه اندام&rlm;های علف هرز فرفیون کاهش نشان داد. بیشترین کاهش معنی‌دار این صفت مربوط به اندام برگ روی رقم گنبد معادل 13/84 درصد در مقایسه با شاهد بود. در این مطالعه، میزان کاهش رنگیزه‌های فتوسنتزی کلروفیل کل و کاروتنوئیدها در هر دو رقم تحت عصاره آبی اندام‌های ساقه، برگ و میوه فرفیون متفاوت بود. بیشترین اثر کاهشی رنگیزه‌های مورد بررسی مربوط به اندام میوه در رقم مروارید بود؛ اما عصاره آبی مخلوطی از اندام‌ها اثر کاهشی و افزایشی معنی‌دار به ترتیب بر میزان رنگیزه‌های گندم مروارید و گنبد نسبت به شاهد نشان دادند. این امر احتمالاً به&rlm;دلیل تفاوت کمیت و کیفیت برخی از آللوشیمیایی‌ها و به‌علاوه پاسخ متفاوت ارقام باشد.</div> <div style="text-align: justify;">نتیجه‌گیری: با توجه به اثبات دگرآسیبی اندام‌های مختلف علف‌هرز فرفیون و تأثیرگذاری متفاوت آن‌ها بر صفات جوانه‌زنی به‌علاوه میزان کلروفیل و کاروتنوئید ارقام گندم مروارید و گنبد، پیشنهاد به بهره‌وری از ترکیبات زیستی آن‌ها با توجه به زیست‌توده تولیدی بالای آن‌ها در راستای کشاورزی پایدار می‌باشند.</div> جنبه&rlm; های نوآوری: <ol> <li>بررسی اثر دگرآسیبی علف هرز فرفیون بر جوانه &rlm;زنی بذر ارقام گندم در مزارع دشت مغان.</li> <li>عصاره آبی حاصل از برگ و میوه علف هرز فرفیون، جوانه‌زنی و رشد گندم رقم گنبد را به مقدار زیادی کاهش می‌دهد.</li> </ol> Extended abstract <div style="text-align: justify;">Introduction: Generally speaking, plants contain various organic compounds which could influence the behavior of plant communities. These compounds are basically secondary metabolites which are found in various parts of plants such as rhizomes, roots, stems, leaves, flowers, fruits and seeds. The objective of the present study was to investigate the hetrotoxicity potential of different organs of Euphorbia maculata weed on traits of germination, chlorophyll and carotenoids pigments of wheat cultivars.</div> <div style="text-align: justify;">Material and Methods:  In this experiment Euphorbia maculate weed was collected at full maturity stage from the Moghan region, located in Ardebil Province. Then various organs of Euphorbia maculate such as stems, leaves, and fruits were separated from each other. Another treatment namely, a mixture of different organs, was also made. This experiment was carried out as a factorial, adopting a completely randomized design with three replications in Weeds Science Laboratory of Gonbad–e- Kavous University in 2017. The first factor was wheat cultivar at two levels, consisting of Morvarid and Gonbad and organs in 5 levels (control, stem, leaf, fruit and their mixture, with equal amount of each) were the second factor. For the bioassay experiment, from each organ and their mixture, 5% suspension (w/v) was prepared, using distilled water. 10 ml of concentrated extract of each organ was applied on 50 sterilized seeds of cultivars of interest in a petri dish containing filter paper. After 7 days, traits such as rate and percentage of germination, radical length, shoot length, seed length vigor index, chlorophyll a, b and total content and carotenoids content were measured.</div> <div style="text-align: justify;">Results:  The results showed that unlike the Morvarid cultivar, germination rate and germination percentage of the Gonbad cultivar significantly decreased, using aqueous extract of various organs of Euphorbia maculata and their mixture. The results also showed that the inhibition effect of fruit and leaf organs on the rate and germination percentage of the Gonbad cultivar were higher than that of other organs and their mixture. According to the results, stem, leaf and fruit extracts had a higher toxic effect on the radical length, compared with the shoot length of the Gonbad cultivar. The results of mean comparison also showed that seed length vigor index of the Morvarid and Gonbad cultivars decreased, due to hetrotoxic compounds of all organs of Euphorbia maculate. In terms of this trait, the highest significant decrease was found in the Gonbad cultivar, which was about 84.13%, compared with the control. In this study, the decreases in the photosynthesis pigments of total chlorophyll and carotenoids in both cultivars with aqueous extract of stem, leaf and fruit organs of Euphorbia maculata were different. The highest decrease of pigments was found in the fruit organ of the Morvarid cultivar. However, aqueous extract of mixed organs had a significant decrease and increase on the content of these pigments in the Morvarid and the Gonbad cultivars, respectively, as compared with the control. This may be due to differences in the quantity and quality of some allelochemicals as well as different reactions of the cultivars.</div> <div style="text-align: justify;">Conclusions:  Given the evidence of the hetrotoxicity potential of various organs of Euphorbia maculata weed on traits of germination as well as the chlorophyll and carotenoids content of wheat cultivars, it is advisable to exploit huge biomass generated by these luxuriantly growing weeds as bio-compounds in sustainable agriculture.</div>     Highlights: 1- Study of allelopathic effect of Euphorbia maculate on various wheat cultivars in farms of the Moghan plain. 2- Aqeous extract of Euphorbia maculate organs significantly reduces germination as well as seedling growth of the Gonbad cultivar. دگرآسیبی, درصد جوانه‌زنی, رنگیزه فتوسنتزی, طول ریشه‌چه Allelopathy, Germination percentage, Photosyntesis pigment, Radicle length 71 85 http://yujs.yu.ac.ir/jisr/browse.php?a_code=A-10-319-1&slc_lang=fa&sid=1 Ebrahim Gholamalipour Alamdari ابراهیم غلامعلی پور علمداری eg.alamdari@gmail.com 10031947532846009039 10031947532846009039 Yes Gonbad Kavous University دانشگاه گنبد کاووس Behroz Seifolahi بهروز سیف اللهی behrouzseifollahei71@gmail.com 10031947532846009040 10031947532846009040 No Gonbad Kavous University دانشگاه گنبد کاووس Zeinab Avarseji زینب اورسجی zeinab.avarseji@gmail.com 10031947532846009041 10031947532846009041 No Gonbad Kavous University دانشگاه گنبد کاووس Abbass Biabavi عباس بیابانی abs346@yahoo.com 10031947532846009042 10031947532846009042 No Gonbad Kavous University دانشگاه گنبد کاووس