جلد 7، شماره 2 - ( (پاییز و زمستان) 1399 )                   سال1399، جلد7 شماره 2 صفحات 107-120 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Mijani S, Rastgoo M, Ghanbari A, Nassiri Mahallati M. Quantification of the Water Absorption Pattern of Purple Nutsedge (Cyperus rotundus) Tubers and Evaluation of Their Sprouting Behavior in Different Storage Conditions. Iranian J. Seed Res.. 2021; 7 (2) :107-120
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-465-fa.html
میجانی سجاد، راستگو مهدی، قنبری علی، نصیری محلاتی مهدی. کمی‌سازی الگوی جذب آب غده‌های اویارسلام ارغوانی (Cyperus rotundus) و ارزیابی رفتار جوانه‌زنی آن‌ها در شرایط مختلف نگهداری. پژوهشهای بذر ایران. 1399; 7 (2) :107-120

URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-465-fa.html


دانشگاه فردوسی مشهد ، m.rastgoo@um.ac.ir
چکیده:   (593 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه: غده‌ها، مهّم‌ترین اندام رویشی در افزونش (تکثیر) اویارسلام ارغوانی، به عنوان یکی از سمج‌ترین علف‌های‌هرز دنیا، می‌باشند. بررسی خصوصیات مرتبط با نحوه پاسخ غده به محیط اطراف مانند جذب و از دست دادن آب در پاسخ به دما، حائز اهمّیت می‌باشد. جذب آب اولین مرحله در فرآیند جوانه‌زنی می‌باشد اما الگوی جذب آب توسط غده‌های اویارسلام ارغوانی مشخص نشده است. همچنین از دست رفتن رطوبت غده‌ها یکی از عوامل مؤثر بر کاهش قابلیت جوانه‌زنی آن‌ها می‌باشد. به منظور بررسی نحوه جذب و کاهش رطوبت غده‌های اویارسلام ارغوانی، سه آزمایش جداگانه انجام شد.
مواد و روش‌ها: آزمایش اول، غده‌ها در حمام آب با دماهای 10، 20، 30 و 40 درجه سلسیوس قرار داده شدند. سپس، وزن غده‌ها در زمان‌های مختلف (24 تا 3600 دقیقه) اندازه‌گیری شد. روند درصد جذب آب غده‌ها در دماهای مختلف به‌وسیله برازش مدل پلگ مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایش دوم، زمان شروع جوانه‌زنی در دماهای ثابت 10، 20، 30 و 40 درجه سلسیوس مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایش سوم، کاهش رطوبت و درصد جوانه‌زنی غده‌ها در دو محیط یخچال (دمای 4 درجه سلسیوس) و اتاق (دمای 22 تا 25 درجه سلسیوس) مورد بررسی قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که رطوبت نخستین غده‌های اویارسلام ارغوانی، 42 درصد می‌باشد و 10 درصد آب مازاد جذب می‌کنند. با پیروی از مدل پلگ، جذب آب غده‌ها با در نظر گرفتن نقش دما دارای دو مرحله می‌باشد: (1) جذب سریع (کمتر از هفت ساعت)، و (2) جذب بدون وقفه اما با سرعت (شیب) ملایم پس از آن. در مدل پلگ، فراسنجه‌های K1 (دقیقه در درصد وزن 1-) و K2 (درصد وزن‌تر1-) به ترتیب به عنوان شاخص سرعت جذب آب و شاخص ظرفیت جذب آب می‌باشند. فراسنجه K1، رابطه عکس با دما داشت. بیشترین و کمترین مقدار آن به ترتیب با 56/49 و 55/28 در دماهای 10 و 40 درجه سلسیوس بود. از سوی دیگر، روند فراسنجه K2 از 10 تا 30 درجه سلسیوس ثابت (1/0) ولی در دمای 40 درجه سلسیوس مقدار آن 087/0 بدست آمد. مدل هایپربولا دو فراسنجه‌ای، نسبت به مدل پلگ، مدل برتر بود و بیشترین درصد جذب آب و زمان لازم برای 50 درصد جذب آب را پیش بینی می‌کند. نتایج نشان داد که شروع جوانه‌زنی غده‌های اویارسلام ارغوانی تحت دماهای 10، 20، 30 و 40 درجه سلسیوس به ترتیب از روزهای 44/14، 57/6، 24/3 و 12/3 رخ داده است. در شرایط نگه‌داری غده‌ها در اتاق و یخچال، توقف جوانه‌زنی به ترتیب بعد از سه و نه ماه اتفاق افتاد. زمان لازم برای کاهش 50 درصد جوانه‌زنی در شرایط یخچال و اتاق به ترتیب 12/5 ماه (154 روز) و 3/1 ماه (39 روز) برآورد شد. زمان لازم برای 50 درصد کاهش وزن غده تحت شرایط نگهداری در اتاق و یخچال به ترتیب 981/1 ماه (59 روز) و حدود 6 ماه (180 روز) بود. به طور کلی، 85/11 درصد کاهش وزن غده (کاهش رطوبت) منجر به کاهش 50 درصدی جوانه‌زنی غده‌ها شد.
نتیجه­گیری: بیشترین جذب آب غده‌ها تحت همه دماها در کمتر از 420 دقیقه (هفت ساعت) رخ داد. کُند بودن جوانه­زنی غده‌ها در دماهای پایین ارتباطی با مشکل در جذب آب ندارد. غده‌ها با از دست دادن حدود 12 درصد رطوبت، نیمی از قدرت جوانه‌زنی خود را از دست دادند. از طرف دیگر، نتایج حاکی از آن است که غده‌ها در دماهای خنک (4 درجه سلسیوس) نسبت به دمای محیط (22 تا 25 درجه سلسیوس) دیرتر رطوبت و قابلیت جوانه‌زنی خود را از دست می‌دهند.

جنبه‌های نوآوری:
  1. الگوی جذب آب غده‌های اویارسلام ارغوانی تعیین گردید.
  2. نقش محل نگه‌داری بر کاهش رطوبت و قدرت جوانه‌زنی غده‌های اویارسلام ارغوانی بررسی شد.
متن کامل [PDF 437 kb]   (55 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: سایر موضوعات
دریافت: 1398/11/12 | پذیرش: 1399/7/28

فهرست منابع
1. Akaike, H. 1974. A New Look at the Statistical Model Identification. In: Parzen E., Tanabe K., Kitagawa G. (eds.). Selected Papers of Hirotugu Akaike. Springer Series in Statistics (Perspectives in Statistics). Springer, New York, 716-722. [DOI:10.1007/978-1-4612-1694-0_16]
2. Bethke, P.C., Sabba, R. and Bussan, A.J. 2009. Tuber water and pressure potentials decrease and sucrose contents increase in response to moderate drought and heat stress. American Journal of Potato Research, 86(6): 519-532. [DOI:10.1007/s12230-009-9109-8]
3. Boose, A.B. and Holt, J.S. 1999. Environmental effects on asexual reproduction in Arundo donax. Weed Research, 39:117-127. [DOI:10.1046/j.1365-3180.1999.00129.x]
4. Boyd, N.S. and Van Acker, R.C. 2004. Imbibition response of green foxtail, canola, wild mustard and wild oat to different osmotic potentials. Canadian Journal of Botany, 82(6): 801-806. [DOI:10.1139/b04-041]
5. Burnham, K.P. and Anderson, D.R. 2002. Model Selection and Multimodel Inference: A Practical Information Theoretic Approach. Springer, New York, USA. 488p.
6. Del Pozo, J.C., Lopez-Matas, M.A, Ramirez-Parra, E. and Gutierrez, C. 2005. Hormonal control of the plant cell cycle. Physiologia Plantarum, 123(2): 173-183. [DOI:10.1111/j.1399-3054.2004.00420.x]
7. Desphande, S.S. and Cheryan, M. 1986. Microstructure and water uptake of phaseolus and winged beans. Journal of Food Science, 51(5): 1218-1223. [DOI:10.1111/j.1365-2621.1986.tb13089.x]
8. Dor, E. and and Hershenhorn. J. 2013. Effect of low temperature on purple nutsedge (Cyperus rotundus) reproductive biology. Weed Science, 61: 239-243 [DOI:10.1614/WS-D-12-00061.1]
9. Holm, L.G., Plucknett, D.L., Pancho, J.V. and Herberger, J.P. 1977. The World's Worst Weeds, Distribution and Biology. Honolulu: Honolulu University Press. 609p.
10. Horowitz, M. 1972. Growth, tuber formation and spread of Cyperus rotundus L. from single tubers. Weed Research, 12(4): 348-363. [DOI:10.1111/j.1365-3180.1972.tb01229.x]
11. Horvath, D.P., Anderson, J.V., Chao, W.S. and Foley, M.E. 2003. Knowing when to grow: signals regulating bud dormancy. Trends in Plant Science, 8(11): 534-540. [DOI:10.1016/j.tplants.2003.09.013] [PMID]
12. Justice, O.L. and Whitehead. M.D. 1946. Seed production, viability and dormancy in the nutgrass, Cyperus rotundus and C. esculentus. Journal of Agricultural Research, 73: 303-318.
13. Kaptso, K.G., Njintang, Y.N., Komnek, A.E., Hounhouigan, J., Scher, J. and Mbolung, C. M. F. 2008. Physical properties and rehydration kinetics of two varieties of cowpea (Vigna unguiculata) and bambara groundnuts (Voandzeia subterrânea) seeds. Journal of Food Engineering, 86: 91-99. [DOI:10.1016/j.jfoodeng.2007.09.014]
14. Manz B., Muller, K., Kucera, B., Volke, F. and Leubner-Metzger, G. 2005. Water uptake and distribution in germinating tobacco seeds investigated in vivo by nuclear magnetic resonance imaging. Plant Physiology, 138(3): 1538-1551 [DOI:10.1104/pp.105.061663] [PMID] [PMCID]
15. Mayer, D.G. and Butler, D.G. 1993. Statistical validation. Ecological Modeling. 68: 21-32. [DOI:10.1016/0304-3800(93)90105-2]
16. Mijani, S., Rastgoo, M., Ghanbari, A., Nassiri mahallati, M. and Gonzalez-Andujar, J.L. 2017. The effect of different methods of calculation of germination rate in evaluation of sprouting potential of purple nutsedge (Cyperus rotundus L.) tuber and estimation of thermal thresholds. Weed Research Journal, 10(1): 61-74. [In Persian with English Summary].
17. Mutti, N.K., Mahajan, G. and Chauhan, B.S. 2019. Seed-germination ecology of glyphosate-resistant and glyphosate-susceptible biotypes of Echinochloa colona in Australia. Crop & Pasture Science, 70(4): 367-372. [DOI:10.1071/CP18444]
18. Neeser, C., Agiiero. R. and Swanton, C.J. 1997. Survival and dormancy of purple nutsedge (Cyperus rotundus) tubers. Weed Science, 45: 784-790. [DOI:10.1017/S0043174500088974]
19. Nezamabadi, N., Rahimian mashhadi, H., Zand, E. and Alizadeh, H.M. 2007. Investigation of some ecophysiological aspects of licorice (Glycyrrhiza glabra) rhizomes. Applied entomology and phytopathology, 74(2): 45-61. [In Persian with English Summary].
20. Okoli, C.A.N., Shilling, D.G., Smith, R.L. and Bewick, T.A. 1996. Genetic diversity in purple nutsedge (Cyperus rotundus L.) and yellow nutsedge (Cyperus esculentus L.). Biological Control, 8(2): 111-118. [DOI:10.1006/bcon.1996.0490]
21. Oliveira, A.L., Colnaghi, B.G., Silva, E.Z.D., Gouve, I.R., Vieira, R.L. and Augusto, P.E.D. 2013. Modelling the effect of temperature on the hydration kinetic of adzuki beans (Vigna angularis). Journal of Food Engineering, 118(4): 417-420. [DOI:10.1016/j.jfoodeng.2013.04.034]
22. Peleg, M. 1988. An empirical model for the description of moisture sorption. Journal of Food Science, 20: 34-35.
23. Singh, P.N. and Singh, S.B. 1981. Growth, development and carbohydrate in purple nutsedge. Proceedings of the Indian Academy of Sciences (Plant Science), 90: 413-423.
24. Sopade, P.A., Ajisegiri, E.S., and Badau, M.H. 1992. The use of Peleg's equation to model water absorption in some cereal grains during soaking. Journal of Food Engineering, 15(4): 269-283. [DOI:10.1016/0260-8774(92)90010-4]
25. Souci, S.W., Fachmann, W. and Kraut, H. 2000. Food composition and nutrition tables, Medpharm, Scientific Publishers, Stuttgart, Germany, 639-640.
26. Stoller, E.W. 1973. Effect of minimum soil temperature on differential distribution of Cyperus rotundus and C. esculentus in the United States. Weed Research, 13(2): 209-217 [DOI:10.1111/j.1365-3180.1973.tb01265.x]
27. Stoller, E.W. and Weber, E.J. 1975. Differential cold tolerance, starch, sugar, protein, and lipid of yellow and purple nutsedge tubers. Plant Physiology, 55(5): 859-863. [DOI:10.1104/pp.55.5.859] [PMID] [PMCID]
28. Tang, J., Sokhansanj, S. and Sosulski, F.W. 1994. Moisture-absorption characteristics of Laird lentils and hand shell seeds. Cereal Chemistry, 71(5): 423-428.
29. Webster, T.M. 2003. High temperatures and durations of exposure reduce nutsedge (Cyperus spp.) tuber viability. Weed Science, 51(6): 1010-1015. [DOI:10.1614/WS-03-018R]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله پژوهشهای بذر ایران می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2021 CC BY-NC 4.0 | Iranian Journal of Seed Research

Designed & Developed by : Yektaweb

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.