جلد 10، شماره 1 - ( (بهار و تابستان) 1402 )
سال1402، جلد10 شماره 1 صفحات 174-159 |
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:
Kandi M, Ebrahimi A, Diyanat M, Saeidian H. (2023). Evaluating the application of yarrow (Achillea wilhelmsii) essential oil nanoemulsion on germination indices of purslane (Portulaca oleracea) and rye (Secale cereale). Iranian J. Seed Res.. 10(1), : 10 doi:10.61186/yujs.10.1.159
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-561-fa.html
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-561-fa.html
کندی مهناز، ابراهیمی آسا، دیانت مرجان، سعیدیان حمید. بررسی کاربرد نانو امولسیون اسانس بومادران (Achillea wilhelmsii) بر مولفه‌های جوانه‌زنی علف‌های‌هرز خرفه (Portulaca oleracea) و چاودار ( Secale cereal) پژوهشهای بذر ایران 1402; 10 (1) :174-159 10.61186/yujs.10.1.159
دانشکده کشاورزی و صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران ، m.diayant@srbiau.ac.ir
چکیده: (591 مشاهده)
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.
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.
شماره‌ی مقاله: 10
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
اکولوژی بذر
دریافت: 1401/7/18 | ویرایش نهایی: 1402/12/2 | پذیرش: 1402/2/9 | انتشار الکترونیک: 1402/9/5
دریافت: 1401/7/18 | ویرایش نهایی: 1402/12/2 | پذیرش: 1402/2/9 | انتشار الکترونیک: 1402/9/5
فهرست منابع
1. Abd El Azim, W.M. and Balah, M.A. 2016. Nanoemulsions formation from essential oil of Thymus capitatus and Majorana hortensis and their use in weed control. Indian Journal of Weed Science, 48: 421-427. [DOI:10.5958/0974-8164.2016.00108.8]
2. Ahmet, C., Tulay, A., Ebru, M. and Adnan, A. 2009. Antifungal and herbicidal properties of essential oils and hexane extract of Achillea gypsicola Hub-Mor. and Achillea biebersteinii Afan. Industrial Crops and Products, 29: 562-570. [DOI:10.1016/j.indcrop.2008.11.002]
3. Alam, S.M. and Islam, E.U. 2002. Effect of aqueous extract of leaf stem and root of nettle leaf goosefoot and NaCl on germination and seedling growth of rice. Pakistan Journal of Science and Technology, 1(2): 47-52.
4. Alipour, Sh., Farshadfar, E. and Binesh, S. 2012. Allelopathic effects of yarrow (Achillea millefalium) on the weeds of corn (Zea mays L.). European Journal of Experimental Biology, 2(6): 2493-2498.
5. Almeida Barbosa, L.C., Demuner, A.J., Dumont Clemente, A., de Paula, V.F. and Faiz, M.D.I. 2007. Seasonal variation in the composition of volatile oils from Schinus terebinthifolius RADDI. Quim Nova, 30(8): 1959-1965. [DOI:10.1590/S0100-40422007000800030]
6. Amri, I., Hamrouni L., Hanana, M. and Jamoussi, B. 2013. Review on phytotoxic effects of essential oil and their individual components: news approach for weeds management. International Journal of Applied Biology and Pharmaceutical Technology, 4: 96-114.
7. An, M., Haig, T. and Pratley, J.E, 2000. Phytotoxicity of Vulpa residues II. Separation, identification and quantification of allelochemicals from Vulpa myuros. Journal of Chemical Ecology, 26: 1465-1476. [DOI:10.1023/A:1005539809774]
8. Angelini, L.G., Carpanese, G., Cioni, P.L., Morelli, I., Macchia, M. and Flamini, G. 2003. Essential oils from Mediterranean lamiaceae as weed germination inhibitors. Journal of Agriculture Food Chemistry, 51: 6158-6164. [DOI:10.1021/jf0210728] [PMID]
9. Azadbakht, M, Morteza-Semnani, K. and Khansari, N. 2003. The essential oils composition of Achillea wilhelmsii C. Koch leaves and flowers. Journal of Medicinal Plants, 2(6): 55-58.
10. Batish, D.R., Singh, H.P., Kaur, M., Kohli, R.K. and Singh, S. 2012. Chemical characterization and phytotoxicity of volatile essential oil from leaves of Anisomeles indica (Lamiaceae). Biochemical Systematics and Ecology, 41: 104-109. [DOI:10.1016/j.bse.2011.12.017]
11. Burke, I.C. and Bell, J.L. 2014. Plant health management: herbicides. Encyclopedia of Agriculture Food System, 4: 425-440. [DOI:10.1016/B978-0-444-52512-3.00181-9] [PMID]
12. Casida, J.E. and Quistad, G.B. 1998. Golden age of insecticide research: past, present or future. Annual Review of Entomology, 43: 1-16 [DOI:10.1146/annurev.ento.43.1.1] [PMID]
13. Charoenying, P., Teerarak, M. and Laosinwattana, C. 2010. An allelopathic substance isolated from Zanthoxylum limonella Alston fruit. Scientific Horticulture, 125: 411-416. [DOI:10.1016/j.scienta.2010.04.045]
14. Chowhan, N., Singh, H.P., Batish, D.R. and Kohli, R.K. 2011. Phytotoxic effects of b-pinene on early growth and associated biochemical changes in rice. Acta Physiologiae Plantarum, 33: 2369-2376. [DOI:10.1007/s11738-011-0777-x]
15. Chun, S.C., Schneider, R.W. and Cohn, M.A. 1997. Sodium hypochlorite: effect of solution pH on rice seed disinfestations and its direct effect on seedling growth. Journal of Plant Disease, 81: 821-824 [DOI:10.1094/PDIS.1997.81.7.821] [PMID]
16. Dakshini, K.M.M. and Einhellig, F.A. 1995. Allelopathy: organisms, processes, and applications. American Chemical Society. 381p.
17. De Feo, V., Simone, F.D. and Senatore, F. 2002. Potential allelochemicals from the essential oil of Ruta graveolens. Phytochemistry, 61: 573-578. [DOI:10.1016/S0031-9422(02)00284-4] [PMID]
18. De Martino, L., Mancini, E., Almeida, L.F.R. and De Feo, V. 2010. The antigerminative activity of twenty-seven monoterpenes. Molecules, 15: 6630-6637. [DOI:10.3390/molecules15096630] [PMID] []
19. Dejam, M., Dejkham, H., and Zakerin, A. 2010. Application of allelopathic potential of cumin (Cuminum cyminum L.) essential oils as a new method in the control of (Lolium perenne L.) and (Sisimberium irio L.) weeds. National Conference on New Ideas in Agriculture, Azad University of Isfahan. [In Persian with English Summary]
20. Diyanat, M. and Ghasemhkan-Ghajar, F. 2020. Herbicidal activity of essential oils from four Nepeta species against wild mustard (Sinapis arvensis L.) and winter wild oat (Avena ludoviciana Dur.). Iranian Journal of Weed Science, 16: 1-15. [In Persian with English Summary]
21. Ghani, A.M., Azizi, M., Hassanzadeh Khayyat, M. and Pahlavanpour, A.A. 2008. Essential oil composition of Achillea eriophora, A. nobilis, A. biebersteinii and A. wilhelmsii from Iran. Journal of Essential Oil Bearing Plants, 11(5): 460-467. [DOI:10.1080/0972060X.2008.10643654]
22. Golisz, A, Sugano, M., and Fujii, Y. 2008. Microarray expression profiling of Arabidopsis thaliana L. in response to allelochemicals identified in buckwheat. Journal of Experimental Botany, 59: 3099-3109. [DOI:10.1093/jxb/ern168] [PMID] []
23. Haghighi, M. and Hessarakli, M. 2013. Influence of silicon and nano-silicon on salinity tolerance of cherrytomatoes (Solanum lycopersicum L.) at early growth stage. Scientia Horticulturae, 161: 111-117. [DOI:10.1016/j.scienta.2013.06.034]
24. Haghighi, M., Afifipour, Z. and Mozafarian, M. 2012. The effect of N-Si on tomato seed germination under salinity levels. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences, 6: 87-90.
25. Hazrati, H. Saharkhiz M.J., Niakousari M. and Moein M.R. 2017. Natural herbicide activity of Satureja hortensis L. essential oil nanoemulsion on the seed germination and morphophysiological features of two important weed species. Ecotoxicology and Environmental Safety, 142: 423-430. [DOI:10.1016/j.ecoenv.2017.04.041] [PMID]
26. Ismail, B.S. and Chong, T.V. 2002. Effects of aqueous extracts and decomposition of Mikania micrantha HBK debris on selected agronomic crops. Weed Biology Management, 2(1): 31-38. [DOI:10.1046/j.1445-6664.2002.00045.x]
27. Jadidi, M., Diyanat, M. and Ebrahimi, A. 2021. Effect of nanocapsulated of rye (Secale cereale L.) extractions on germination components of two weeds, dodder (Cuscuta campestris Y. (dodder)) and purslane (Portulaca oleracea L.). Iranian Journal of Seed Science and Technology, 10: 1-15. [In Persian with English Summary]
28. Jafarpuor, R., Tajbakhsh, M. and Eyvazi, A.R. 2011. Allelopathic effects of white mustard, yellow yarrow, sage, Artemisia and walnut leaf of red bean. Iranian Journal of Field Crops Research, 9: 39-49. [In Persian with English Summary]
29. Jeffrey, D.W., Timothym, C.M. and John, T.R. 1987. Solution volume and seed number often overlooked factors in allelopathic bioassays. Journal of Chemical Ecology, 13: 1424-1426. [DOI:10.1007/BF01012292] [PMID]
30. Kaur, S., Singh, H.P., Mittal, S., Batish, D.R, and Kohli, R.K. 2010. Phytotoxic effects of volatileoil from Artemisia scoparia against weeds and its possible use as a bioherbicide. Industrial Crops and Products, 32: 54-61. [DOI:10.1016/j.indcrop.2010.03.007]
31. Kazemi, M. 2015. Chemical composition of the essential oil of Achillea tenuifolia, aerial parts. Journal of Essential Oil Bearing Plants, 18: 261-263. [DOI:10.1080/0972060X.2014.985732]
32. Kohli, R.K., Singh, H.P. and Batish, D.R. 2001. Allelopathy in agroecosystems: an overview. Journal of Crop Production, 4(2): 1-41. [DOI:10.1300/J144v04n02_01]
33. Koloren, O. 2007. Allelopathic Effects of Medicago sativa L. and Jicia cracca L. Pakistan Journal of Biological Science, 10: 1639-1642. [DOI:10.3923/pjbs.2007.1639.1642] [PMID]
34. Makkizadeh Tafti, M., Farhoudi, R., Rabiee, M. and Rasifar, M. 2011.Allelopathic effect of harmel (Peganum harmala L.) on germination and growth of three weeds. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 27: 135-146.
35. Mohanraj, V.J. and Chen, Y. 2006. Nanoparticles-a review. Tropical Journal of Pharmaceutical Research, 5: 561-573. [DOI:10.4314/tjpr.v5i1.14634]
36. Mutlu, S., Atici, O., Esim, N. and Mete, E. 2011. Essential oils of catmint (Nepeta meyeri Benth.) induce oxidative stress in early seedlings of various weed species. Acta Physiology Plant, 33: 943-951. [DOI:10.1007/s11738-010-0626-3]
37. Naraghi, M. Gorbani javid, M. and Oveisi, M. 2016. Optimizing the use of herbicides in line with the goals of sustainable agriculture and environmental protection. The second conference on new findings in the environment and agricultural ecosystems. [In Persian with English Summary]
38. Nourimand, M., Mohsenzadeh, S., Teixeira da Silva, J.A. and Saharkhiz, M.J. 2011. Allelopathic potential of Fennel (Foeniculum vulgare Mill.). Medicinal and Aromatic Plant Science and Biotechnology, 5(1): 54-57.
39. Poonpaiboonpipat, T., Pangnakorn, U., Suvunnamek, U., Teerarak, M., Charoenying, P. and Laosinwattana, C. 2013. Phytotoxic effects of essential oil from Cymbopogon citratus and its physiological mechanisms on barnyard grass (Echinochloa crus-galli). Industrial Crops and Products, 41: 403-407. [DOI:10.1016/j.indcrop.2012.04.057]
40. Pourkhaloee, A., Haghighi, M., Saharkhiz, M.J., Jouzi, H. and Doroodmand, M.M. 2011. Investigation on the effects of carbon nanotubes (CNTs) on seed germination and seedling growth of salvia (Salvia microsiphon), pepper (Capsicum annum) and tall fescue (Festuca arundinacea). Journal of Seed Technology, 33(2): 155-160.
41. Rechinger, KH. 1986. Flora Iranica, Akademische Druck- U.Verlagsanstalt, Graz-Austria, No. 158: 53-54.
42. Sardarabadi, H. R., Hadizadeh, M. H. and Alimoradi, L. 2012. Estimation of rye damage in wheat fields using hyperbolic competition model. The sixth national conference of new ideas in agriculture. [In Persian with English Summary]
43. Schaffazick, S.R., Guterres, S.S.U., Freitas, L.D. and Pohlmann, A.R. 2003. Physicochemical characterization and stability of the polymeric nanoparticle systems for drug administration. Quim Nova, 26: 726-737. [DOI:10.1590/S0100-40422003000500017]
44. Scrivanti L.R. 2010. Allelopathic potential of Bothriochloa laguroides var. laguroides (DC.) Herter (Poaceae: Andropogoneae). Flora, 205: 302-305. [DOI:10.1016/j.flora.2009.12.005]
45. Singh, H.P., Batish D.R., Kaur, S., Ramezani, H. and Kohli, R.K. 2002. Comparative phytotoxicity of four monoterpenes against Cassia occidentalis. Annals of Applied Biology, 141: 111-116. [DOI:10.1111/j.1744-7348.2002.tb00202.x]
46. Singh, H.P., Batish D.R., Setia N. and Kohli, R.K. 2005. Herbicidal activity of volatile oils from Eucalyptus citriodora against Parthenium hysterophorus. Annals of Applied Biology, 146: 89-94. [DOI:10.1111/j.1744-7348.2005.04018.x]
47. Tomaszeweski, M. and Thimann, K.V. 1996. Interactions of phenolic acids, metallic ions and chelating agents on auxin-induced growth. Plant Physiology, 41: 1443-1454. [DOI:10.1104/pp.41.9.1443] [PMID] []
48. Vurro, M., Boari, A., Evidente, A., Andolfi, A. and Zermane, N. 2009. Natural metabolites for parasitic weed management. Pest Management Science, 65: 566-571. [DOI:10.1002/ps.1742] [PMID]
49. Waterhouse D.F. 1994. Biological control of weeds: Southeast Asian Prospects. Australian Centre for International Agricultural Research, Canberra 302p.
50. Zhao, L.J., Yang, X.N., Lix, Y., Mu, W. and Liu, F. 2011. Antifungal, insecticidal and herbicidal properties of volatile components from Paenibacillus polymyxa strain BMP-11. Agricultural Sciences in China, 10: 728-736. [DOI:10.1016/S1671-2927(11)60056-4]
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.