Iranian Journal of Seed Research

fa بررسی کاربرد نانو امولسیون اسانس بومادران (Achillea wilhelmsii) بر مولفه‌های جوانه‌زنی علف‌های‌هرز خرفه (Portulaca oleracea) و چاودار ( Secale cereal) Evaluating the application of yarrow (Achillea wilhelmsii) essential oil nanoemulsion on germination indices of purslane (Portulaca oleracea) and rye (Secale cereale) اکولوژی بذر Seed Ecology پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه: علف‌های هرز یکی از مهم‌ترین معضلات در کشاورزی هستند و باعث خسارت‌های زیادی به محصول می‌شوند. استفاده بی‌رویه از علف‌کش‌ها در دهه‌های اخیر منجر به اثرات مضری روی محیط زیست و موجودات زنده از جمله انسان گردیده است. برای مقابله با این مشکلات امروزه تلاش بر کاهش اتکاء به علف‌کش‌های مصنوعی و تغییر جهت به سمت کشاورزی پایدار به عنوان جزئی از مدیریت تلفیقی علف‌های‌هرز است. در بین ترکیبات طبیعی، اسانس‌ها که از اجزای گیاهان معطر و دارویی می‌باشند برای کشف علف‌کش‌های جدید مورد بررسی قرار گرفتند. مواد و روش‌ها: به منظور بررسی اثرات اسانس بومادران (Achillea wilhelmsii C. Koch) بر جوانه‌زنی و رشد گیاهچه خرفه (Portulaca oleracea L.) و چاودار (Secale cereal L.) دو آزمایش به‌صورت عاملیل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات انجام شد. عامل اول نوع اسانس در دو سطح (طبیعی و نانو امولسیون) و عامل دوم غلظت اسانس در شش سطح (صفر، 100، 200، 400، 800 و 1000 میکرولیتر در لیتر) بودند. یافته‌ها: تصاویر به‌دست آمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که ذرات به نسبت کروی و اندازه آن‌ها بین 1 تا 100 نانومتر بود. پتانسیل زتا نانو امولسیون اسانس 8/13- میلی‌ولت بود که نشان‌دهنده پایداری ذرات بود. هر دو نوع اسانس درصد جوانه‌زنی، سرعت جوانه‌زنی، طول ریشه‌چه، طول ساقه‌چه و وزن خشک گیاهچه هر دو علف هرز را کاهش دادند و با افزایش غلظت، درصد جوانه‌زنی به میزان بیشتری کاهش یافت. خرفه تیمار شده با اسانس طبیعی در غلظت 200 میکرولیتر در لیتر میزان 25/55 درصد جوانه زد ولی در همین غلظت درصد جوانه‌زنی بذرهای تیمار شده با نانو امولسیون اسانس 50/30 درصد بود. غلظت 800 میکرولیتر در لیتر نانو امولسیون اسانس توانست به طور کامل از جوانه‌زنی و رشد گیاهچه خرفه جلوگیری کند. نانو امولسیون اسانس در غلظت 1000 میکرولیتر در لیتر کاملا از جوانه‌زنی بذر چاودار جلوگیری کرد. سرعت جوانه‌زنی تحت تاثیر اسانس بومادران کاهش یافت و تا غلظت 200 میکرولیتر در لیتر تفاوتی بین دو نوع اسانس وجود نداشت اما در غلظت 800 میکرولیتر در لیتر سرعت جوانه‌زنی بذر چاودار تیمار شده با نانو امولسیون و طبیعی به ترتیب به 32/0 و 40/1 تعداد در روز رسید که این تفاوت معنی‌دار بود. نتیجه‌گیری: درصد بازداری صفات بررسی شده در هر دو گونه علف‌هرز نشان داد که نانو امولسیون اسانس موثرتر از اسانس طبیعی بود. اسانس بومادران روی علف‌هرز خرفه در مقایسه با چاودار موثرتر بود. اسانس‌ها اثرات مشابهی روی علف‌های هرز ندارند و اثرات بازدارندگی آن‌ها بسته به غلظت و گونه علف‌هرز متفاوت خواهد بود و انتخابی بودن این ترکیبات باید مورد بررسی قرار گیرد. تولید نانو اسانس بومادران به عنوان علف‌کش طبیعی راهکاری برای مهار علف‌های هرز در نظام‌های کشاورزی آلی ارائه می‌دهد. جنبه‌های نوآوری:  1- ذرات نانو امولسیون از اسانس بومادران تولید شد.  2- ذرات نانو امولسیون نسبت به اسانس طبیعی اثرات بازددارندگی بیشتری روی جوانه‌زنی علف‌های‌هرز مورد بررسی داشتند.</div> <div style="text-align: justify;">Extended Abstract Introduction: Weeds are one of the most important problems in agriculture and cause a lot of damage to crops. Overconsumption of herbicides in recent decades has led to harmful impacts on the environment and living organisms, including humans. In order to deal with these problems today, efforts are being made to reduce reliance on artificial herbicides and change direction towards sustainable agriculture as a part of integrated weed management. Among natural compounds, essential oils, which are components of aromatic and medicinal plants, were investigated to discover new herbicides. Material and Methods: In order to investigate the effects of yarrow essential oil (Achillea wilhelmsii C. Koch) on the germination and growth of purslane (Portulaca oleracea L.) and rye (Secale cereale L.) seedlings, two factorial experiments were conducted in the form of a completely randomized design in three replicates at Islamic Azad University, Science and Research Branch. The first factor was the type of essential oil in two levels (normal and nanoemulsion) and the second factor was the concentration of essential oil in six levels (0, 100, 200, 400, 800, and 1000 µl L-1). Results and Discussion: Scanning electron microscopy images showed the particles were relatively sperhical and their size varied from 1 to 100 nm. The zeta potential of the nanoparticles was -13.8 mV, indicating particle stability. Both type of essential oils reduced germination percentage, germination rate, plumule length, radicel length and seedling dry weight of both weeds and germination percentage decreased significantly with increasing concentration. At a concentration of 200 µl L-1, purslane treated with essential oil germinated 55.25%, but at the same concentration, the germination percentage of seeds treated with nanoemulsion of essential oil was 30.50%. Nanoemulsion of essential oil at concentration of 800 µl L-1 was able to completely prevent the germination and growth of purslane seedlings. Nanoemulsion of essential oil at a concentration of 1000 µl L-1 completely prevented rye seed germination. Germination rate decreased under treatment of yarrow essential oil and there was no difference between two types of essential oils at concentration of 200 µl L-1, but at a concentration of 800 µl, the germination rate of rye seeds treated with nanoemulsion of essential oil and ordinary essential oil reached to 1.40 and 0.32, respectively which was a significant difference. Conclusions: The inhibition percentage of the studied traits in both weed species showed that the essential oil nanoemulsion was more effective than the normal essential oil. Yarrow essential oil was more effective on purslane weed compared to rye. Essential oils do not have similar effects on weeds and their inhibitory effects will be different depending on the concentration and species of weeds, and the selectivity of these compounds should be investigated. The production of nano essential oil of yarrow as a natural herbicide is a solution. It offers to control weeds in organic farming systems. Highlights: 1- Nanoemulsion particles were produced from Yarrow essential oil  2- Nanoemulsion particles had more inhibitory effects on the investigated weeds than the normal essential oil.</div> پتانسیل زتا, سرعت جوانه‌زنی, طول ریشه‌چه, غلظت اسانس Allelopathy, Germination rate, Oil concentration, Zeta potential 159 174 http://yujs.yu.ac.ir/jisr/browse.php?a_code=A-10-196-9&slc_lang=fa&sid=1 Mahnaz Kandi مهناز کندی mahnazkandi2014@gmail.com 100319475328460011947 100319475328460011947 No Department of Agricultural Sciences and Food Industries, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran دانشکده کشاورزی و صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Asa Ebrahimi آسا ابراهیمی dr.asaebrahimi@gmail.com 100319475328460011948 100319475328460011948 No Department of Agricultural Sciences and Food Industries, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran دانشکده کشاورزی و صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Marjan Diyanat مرجان دیانت m.diayant@srbiau.ac.ir 100319475328460011949 100319475328460011949 Yes Department of Agricultural Sciences and Food Industries, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran دانشکده کشاورزی و صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Hamid Saeidian حمید سعیدیان saeidian1980@gmail.com 100319475328460011950 100319475328460011950 No Professor of Payame Noor University دانشگاه پیام نور زنجان