Iranian Journal of Seed Research

fa بررسی خصوصیات فیزیکی و فیزیولوژیکی بذرهای پنبه (G. hirsutum) در مراحل کرک‌زدایی در کارخانه Investigating physical and physiological characteristics of cotton (G. hirsutum) seeds during the delinting process at factory فیزیولوژی بذر Seed Physiology پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه: در حال حاضر در اغلب کشورهای جهان بذر پنبه را بصورت بدون کرک‌ استفاده می‌کنند. کرک‌دار بودن بذر پنبه اغلب سبب جوانه‌زنی کندتر، حساسیت بیشتر بذر و گیاهچه به آفات و بیماری‌ها می‌گردد و کشت مکانیزه پنبه را مختل می‌کند. بذر پنبه بدون کرک از مزایای زیادی از جمله، امکان کشت مکانیزه، کاهش میزان بذر مصرفی در واحد سطح، جوانه زنی سریع‌تر در خاک و ظهور سریع‌تر گیاهچه در مزرعه، برخوردار است. همچنین بذر کرک‌‌زدایی شده معمولاً عاری از عوامل بیماریزا بوده و پس از کرک‌‌زدایی با فراهم شدن امکان جداسازی ثقلی و حذف بذرهای شکسته، سبک و پوک از توده بذر، کیفیت بذر ارتقا می‌یابد. یکی از مشکلات کارخانه‌های کرک‌‌زدایی بذر پنبه ایران که از روش اسید استفاده می&lrm;کند، کاهش قوه نامیه بذر می‌باشد که ادامه کار این کارخانجات را به چالش کشیده است. این تحقیق برای بررسی دلایل کاهش قوه نامیه بذر پنبه در کارخانه کرک‌‌زدایی انجام شد تا خصوصیات فیزیولوژیکی و مکانیکی بذر در مراحل مختلف کرک‌زدایی در کارخانه بررسی گردد. مواد و روش‌ها: بذرها در دو نوبت از مراحل کارخانه کرک‌‌زدایی نمونه گیری شد و صفاتی از جمله بنیه بذر، درصد جوانه زنی، نشت یونی، چگالی و حجم بذر، پیری بذر، میزان خراش و آسیب دیدگی پوسته بذر و نیروی شکست بذر مورد مطالعه قرار گرفت. در نهایت، داده‌ها توسط نرم افزارهای SAS، SPSS و JMP مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج آزمایش نشان دادکه نمونه‌گیری بذرها در هر دو نوبت از کارخانه قبل از سانتریفیوژ، کمترین درصد جوانه‌زنی، درصد تشکیل برگ لپه‌ای، طول ریشه‌چه، طول ساقه‌چه، وزن خشک ریشه‌چه و ساقه‌چه را دارد. نتایج نشان داد، در مرحله سانتریفیوژ، صدمات مکانیکی زیادی به بذر وارد می‌شود که سبب افت بنیه بذر شده است. صفات درصد شکستگی، نشت غشایی، پیری، حجم و چگالی بذرها در نوبت اول نشان می‌هند که بذرهای نوبت اول از کیفیت کمتری نسبت به بذرهای نوبت دوم برخوردار بوده و در نتیجه در مراحل مختلف کرک‌زدایی در کارخانه، سبب کاهش شدید بنیه بذری شده‌اند. با افزایش درصد شکست و نشت غشایی، نیروی شکست بذر بطور غیرخطی کاهش می‌یابد. بر اساس این یافته‌ها می‌توان گفت که تماس اسید با بذر و عملیات سانتریفوژ، بیشترین خسارت مکانیکی را به بذر وارد می‌کنند که سبب افت معنی‌دار نیروی شکست بذر می‌گردد. نتیجه‌گیری: دقت انجام عملیات در کلیه مراحل کرک‌زدایی در کیفیت بذر موثر است. بخش سانتریفیوژ، دمای استوانه‌های خشک کننده و بخش خنثی سازی اسید نیاز به توجه و نظارت بیشتری دارد. بنابراین لازم است که در کارخانه کرک‌‌زدایی، مدت یا رقت اسید بکار رفته برای کرک‌زدایی متناسب با وضعیت بذرها، تغییر کرده تا خسارت کمتری به بذرها وارد شود. جنبه‌های نوآوری: <ol> <li dir="RTL" style="margin-right:47px; text-align:right">کرک‌زدایی در کارخانه سبب خسارت به بذر، اما مدیریت صحیح دما و غلظت اسید سبب کاهش این خسارت می‌گردد.</li> <li dir="RTL" style="margin-right:47px; text-align:right">لازم است که در کارخانه، مدت یا رقت اسید بکار رفته برای کرک‌زدایی متناسب با وضعیت بذرها، تغییر کرده تا خسارت کمتری به بذرها وارد شود.</li> <li dir="RTL" style="margin-right:47px; text-align:justify">با مدیریت پاشش اسید روی بذر و حذف قسمت سانتریفیوژ در کارخانه کرک‌زدایی می‌توان از صدمه شدید بذر در این قسمت جلوگیری کرد و کیفیت بذر را ارتقا داد.</li> <li dir="RTL" style="margin-right:47px; text-align:justify">خنثی سازی بذر در انتهای فرآیند کرک‌زدایی در کارخانه سبب افزایش انبار مانی بذر بدون کرک پنبه می‌شود.</li> </ol> </div> <div style="text-align: justify;">Extended abstract Introduction: Currently, in most countries around the world, cotton seeds are used in delinted form. The fuzzy cotton seed often lead to slower germination, increased susceptibility of seeds and seedlings to pests and diseases, and disrupts mechanized cotton planting. Delinted cotton seeds have numerous advantages, including the possibility of mechanized planting, reduced seed consumption per unit area, faster germination in the soil, and more rapid field emergence of seedlings. Furthermore, delinted seeds are usually free from pathogenic agents, and the seed quality is improved with the availability of gravity separation and removal of broken, lightweight, and hollow seeds. One of the challenges faced by cotton seed delinting factories in Iran that employ acid-based methods is the reduction in the seed germination of the delinted seeds, which poses a challenge to the continued operation of these factories. This research was conducted to investigate the reasons behind the reduction in the viability cotton seeds in a delinting factory, to examine the physiological and mechanical characteristics of seeds at various stages of delinting in the factory. Materials and methods: Seed sampling was carried out in a delinting factory in two replications. Traits such as seed vigor, germination percentage, ion leakage, seed density and volume, seed aging, level of abrasion and damage to the seed coat, and seed rupture force were studied. Finally, the data were analyzed using SAS, SPSS, and JMP software. Results: The test results showed that seed sampling from both replications of the factory before centrifuge had the lowest germination percentage, leaf formation percentage, primary root length, primary stem length, dry weight of primary root, and dry weight of primary stem. These traits indicate that during the centrifugation stage, the seeds sustain significant mechanical damage, leading to a reduction in their vigor. The percentage of breakage, ion leakage, ageing, volume and density of seeds in the first repetition showed that these seeds had a lower quality compared to the seeds related to the second repetition. Therefore, different delinting stages in the factory have decreased the seed vigor. As the percentage of breakage and ion leakage increases, the seed rupture force declines non-linearly. Based on these findings, it can be concluded that acid contact with the cotton seed and the centrifugation process caused more mechanical damage to the seeds, leading to a significant reduction in seed rupture force. Conclusion: The accuracy of operations at all stages of delinting significantly impacts seed quality. The centrifugation stage, the temperature of the dryer cylinders, and the acid neutralization process require greater attention and monitoring. Therefore, it is necessary to adjust the duration or concentration of the acid used for delinting in the delinting factory to match the seed condition in order to minimize damage to the seeds. Highlights: <ol> <li style="text-align:justify; margin-left:8px">Delinting in the factory causes damage to the seeds, but proper management of temperature and acid concentration mitigates this damage.</li> <li style="text-align:justify; margin-left:8px">It is necessary to adjust the duration or concentration of the acid used for delinting in the factory to match the seed condition in order to minimize damage to the seeds.</li> <li style="text-align:justify; margin-left:8px">Managing the acid spray on the seeds and eliminating the centrifugation section in the delinting factory can prevent severe seed damage in this stage, and seed quality can be improved.</li> <li style="text-align:justify; margin-left:8px">Neutralizing the seeds at the end of the delinting process in the delinting factory results in an increase in the storage of delinted cottonseed.</li> </ol> </div> بذر پنبه, بلوغ فیزولوژیکی, پوسته بذر, کرک‎زدایی, نیروی شکست Cotton seed, Delinting, Physiological maturity, Seed breakage force, Seed coat 81 98 http://yujs.yu.ac.ir/jisr/browse.php?a_code=A-10-189-2&slc_lang=fa&sid=1 Shahram Nowrouzieh شهرام نوروزیه s.nowrozieh@areeo.ac.ir 0068789874 100319475328460012152 Yes Cotton research institute of Iran, Agricultural research, education, extension organization, Gorgan, Iran. موسسه تحقیقات پنبه Elham Faghani الهام فغانی elham820us@yahoo.com 100319475328460012153 100319475328460012153 No Cotton research institute of Iran, Agricultural research, education, extension organization, Gorgan, Iran. موسسه تحقیقات پنبه ایران Ghorbanali Roshani قربانعلی روشنی G.roshani@areeo.ac.ir 100319475328460012154 100319475328460012154 No Cotton research institute of Iran, Agricultural research, education, extension organization, Gorgan, Iran. موسسه تحقیقات پنبه