تعیین دماهای کاردینال جوانه‌زنی بذر کُنار (ziziphus spinachristi) و کمی‌سازی ویژگی‌های آن تحت تنش‌های رطوبتی و شوری

جوانه‌زنی بذر معمولاً بحرانی‌ترین عامل تعیین کننده موفقیت یا شکست استقرار گیاه است. از مهمترین عوامل محیطی موثر در جوانه‌زنی، استقرار و رشد گیاه، دما و رطوبت می‌باشند که اثرات قابل توجهی بر ویژگی‌‌های جوانه‌زنی از جمله درصد و سرعت جوانه‌زنی دارند، بدین منظور برای تعیین دماهای کاردینال جوانه‌زنی بذر کنار، در یک مطالعه آزمایشگاهی، خصوصیات جوانه‌زنی بذرهای این گیاه در دماهای مختلف، در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. ارزیابی واکنش جوانه‌زنی در دماهای ثابت 5، 10، 15، 20، 25، 30، 35، 40 و 45 درجه سانتی‌گراد انجام شد. دماهای کاردینال جوانه‌زنی بذر کنار با استفاده از سرعت جوانه‌زنی و با سه مدل بتا، دوتکه‌ای و دندان مانند برازش گردید. به منظور انتخاب مدل برتر و سنجش دقت مدل در توصیف سرعت جوانه‌زنی بذر کنار نسبت به دما، از آماره‌های جذر میانگین مربعات (rmse) و ضریب تبیین (r2) استفاده شد. به گونه‌ای که ضریب تبیین بالاتر و جذر میانگین مربعات خطای کمتر، نشان دهنده همبستگی بیشتر مدل با واقعیت است. نتایج نشان داد که این آماره‌ها در مدل دو تکه‌ای نسبت به سایر مدل‌ها بهتر است و مقدار آن به ترتیب برابر با 0.0004 و 98 درصد می‌باشد. بنابراین بر اساس مدل دو تکه‌ای که مدل برتر شناخته شد، دمای پایه، بهینه و بیشینه سرعت جوانه‌زنی بذر این گیاه به ترتیب برابر 8.6، 34.3 و 49 درجه سانتی‌گراد محاسبه شد. سپس به منظور بررسی جوانه‌زنی و رشد گیاهچه کنار نسبت به تنش شوری و خشکی در دمای بهینه، آزمایش دیگری به اجرا در آمد. در این آزمایش جوانه‌زنی بذرها در شش سطح تنش شوری و خشکی، با پتانسیل اسمزی (صفر ، 2 ، 4، 6، 8 و 10 بار ) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این آزمایش نشان داد که تنش شوری و خشکی، درصد و سرعت جوانه‌زنی بذر کنار را کاهش داد به طوری که در حالت شاهد جوانه‌زنی 97 درصد و در 10 بار در حالت شوری به 16 درصد و در حالت خشکی به 0 کاهش یافت. ضمن آنکه در مقایسه با خشکی، جوانه زنی بذر کنار جساسیت بیشتری نسبت به تنش شوری نشان داد.

Determination of cardinal temperatures of Ziziphus spinachristi and quantification of its characteristics under moisture and salinity stresses

Seed germination is usually the most critical factor in determining the success or failure of plant establishment. The most important environmental factors affecting germination, establishment, and growth of plants are temperature and humidity, which have significant effects on germination characteristics such as germination percentage and rate. For this purpose, to determine the cardinal temperatures of seed germination in Ziziphus spinachristi, in vitro experiment, the germination characteristics of the seeds of this plant at different temperatures were evaluated in a completely randomized design with four replications. Germination response was assessed at the constant temperatures of 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, and 45°C. The cardinal temperatures for the germination of Ziziphus spinachristi seeds were fitted using germination rate and by three models including the beta, segmented, and dentlike models. To select the superior model and measure the accuracy of the model in describing the germination rate of Ziziphus spinachristi seeds for temperature, the statistics of root mean square (RMSE) and coefficient of determination (R2) were used. Accordingly, a higher R2 and a lower RMSE represent a closer correlation of the model with reality.  Based on the results, these statistics were better for the segmented model than the other models, so that they were 0.0004 and 98% for this model, respectively. Therefore, based on the segmented model, which was known as the superior model, the basal temperature, the optimum and maximum germination rate of this plant were calculated to be 8.6, 34.3 and 49 ° C, respectively. Then, the response of germination and seedling growth of Ziziphus was explored in another experiment to different levels of salinity and drought stresses at the optimum temperature.  In this experiment, the seed germination was studied at four levels of salinity and drought stresses with osmotic potentials of 0, 2, 4, 6, 8, and 10 bars. The results of this experiment showed that salinity and drought stress reduced the germination percentage and rate of Ziziphus spinachristi seeds. Germination percentage for control was 97% while in 10 bar salinity and drought stress was 16% and 0, respectively. In addition, compared to drought, seed germination showed more sensitivity to salinity stress.