اثر دما و نور بر ویژگی‌های جوانه‌زنی علف‌هرز مهاجم نیلوفرپیچ (Ipomoea Nil): تعیین دماهای کاردینال جوانه‌زنی

مقدمه: درسال های اخیر در برخی از مناطق تحت کشت سویا در استان گلستان علف هرز نیلوفرپیچ (ipomoea nill roth) به عنوان یک علف هرز نوظهور یکساله با تیپ رویشی رونده و از تیره پیچک مطرح شده است. جوانه زنی اولین و مهم ترین مرحله استقرار و متعاقب آن رقابت موفقیت آمیز به شمار می رود که متاثر از عوامل ژنتیکی و محیطی است. در بین عوامل محیطی موثر بر جوانه زنی دما و نور مهم ترین عوامل محیطی هستند. رابطه بین دما و سرعت جوانه زنی با استفاده از مدل های گوناگونی مانند دندانه ای، خطوط متقاطع، بتا و درجه دوم بررسی شده است. هدف از این پژوهش تعیین دماهای کاردینال در گیاه مهاجم نیلوفر پیچ و بررسی نقش دما و نور بر برخی ویژگی های جوانه زنی آن می باشد.مواد و روش ها: به منظور بررسی تاثیر دما و نور بر جوانه زنی بذر علف هرز مهاجم نیلوفرپیچ دو آزمایش انجام شد. آزمایش اول در قالب طرح کاملا تصادفی با 7 سطح دمای ثابت (10، 15، 20، 25، 30، 35، 40 درجه سانتی گراد) و چهار تکرار انجام شد. آزمایش دوم شامل تیمار دماهای متناوب روزانه/شبانه در 6 سطح (15.10، 30.20، 30.25، 35.25، 40.30، 45.35 درجه سانتی گراد) و تیمار نور در شرایط روشنایی (14 ساعت روشنایی 250 میکرومول بر مترمربع در ثانیه) و تاریکی در چهار تکرار انجام شد. تعداد بذرهای جوانه زده در هر روز تا 4 روز بعد از توقف جوانه زنی یادداشت برداری شد. درصد و سرعت جوانه زنی و مدت زمان رسیدن به 50 درصد جوانه زنی محاسبه شد. برای تعیین دمای کاردینال از سه مدل رگرسیونی خطوط متقاطع و دندانه ای و بتا بین درجه حرارت و سرعت جوانه زنی استفاده شد.یافته ها: نتایج نشان داد که دمای متناوب 20.30 درجه سانتی گراد دارای بیشترین درصد (95 درصد) و سرعت جوانه زنی (19.8 بذر در روز) بود. کمترین درصد جوانه زنی با 83.33 درصد در دماهای متناوب 35.25 درجه سانتی گراد، کمترین سرعت جوانه زنی در دمای متناوب 10.20 درجه سانتی گراد با مقدار 15.10 بذر در روز مشاهده شد. نتایج نشان داد که از میان مدل های رگرسیون غیرخطی استفاده شده، مدل دندانه ای نسبت به مدل خطوط متقاطع و بتا از دقت بیشتری در توصیف سرعت جوانه زنی نیلوفرپیچ نسبت به دما برخوردار بود. نور تاثیر معنی داری بر جوانه زنی نداشت به طوری که هم در شرایط نور و هم در شرایط تاریکی جوانه زنی یکسانی مشاهده شد. با توجه به نتایج حاصل از این آزمایش، علف هرز نیلوفر پیچ در دامنه وسیعی از دماهای ثابت و متناوب قادر به جوانه زنی می باشد، با این وجود در دماهای بالاتر از 30 درجه سانتی گراد جوانه زنی سریعتری دارد. از طرف دیگر، عدم نیاز نوری برای جوانه زنی هم از مزیت های دیگر است که جوانه زنی، رقابت و گسترش در محیط های زراعی را افزایش می دهد.نتیجه گیری: براساس نتایج این مطالعه، بیشترین درصد و سرعت جوانه زنی در دمای متناوب 20.30 درجه سانتی گراد بود. مقادیر دماهای کاردینال برای علف هرز مهاجم نیلوفرپیچ براساس مدل رگرسیونی دندانه ای برازش داده شده دماهای کمینه (tb)، بهینه اول (to1)، بهینه دوم (to2)، و بیشینه (tc) بترتیب 10.90، 22.30، 29.78 و 39.92 درجه سانتی گراد به دست آمد. به نظر می رسد که این علف هرز در دماهای گرمتر جوانه زنی بهتری دارد. احتمالا از اواسط بهار بعد از گرمی هوا و همچنین فراهمی آب زمان مناسبی برای جوانه زنی و رقابت این علف هرز ایجاد می شود. همچنین مشخص شد نور تاثیری بر جوانه زنی این علف هرز ندارد (بذر غیر فتوبلاستیک).

Effect of Temperature and Light on Germination Characteristics of Japanese Morning Glory (Ipomoea nil): Determination of Cardinal Temperatures of Germination

DOR: 98.1000/23831251.1398.6.115.11.1.1575.1610Extended AbstractIntroduction: In recent years, Japanese morning glory has been recognized as a new weed in some soybean cultivation areas in the Province of Golestan. Japanese morning glory, an annual herbaceous plant, belongs to Convolvulaceae family. Germination is the first step in the competitiveness of a weed in an ecological niche. Among the factors influencing seed germination, temperature and light are the most important environmental factors. The relationship between temperature and germination rate is mainly determined by nonlinear regression, and various models such as dentlike, segmented, beta, and secondorder major models are used for this purpose. In this study, we examined the aspects of germination biology of this weed under the influence of temperature and light.Materials and Methods: In order to investigate the effect of temperature and light on germination of Japanese morning glory, two separate experiments were conducted. Treatments included constant temperature at 7 levels (10, 15, 20, 25, 30, 35, 40) in the first experiment and alternating temperature at 6 levels (30/25, 10/15, 30/20, 35/25, 40/30, 45/35) and light conditions (14 hours of brightness 250 mu;moles/m2sec1) and darkness in the second experiment based on a completely randomized design with four replications. The number of germinated seeds was taken up to 4 days after stopping germination every day. Percentage and speed of germination and time reaching 50% germination were calculated. Three models of dentlike, segmented lines and beta were used to determine the cardinal temperature between the temperature and germination rate.Results: The results showed that temperature had a significant effect on percentage, speed and time taken to reach 50% (D50) of germination of Japanese morning glory. The highest percentage of germination (95%) and germination rate (19.80 seeds per day) were observed in the alternating temperature of 20/30 ° C treatment, respectively. The lowest percentage of germination (83.33%) was observed at alternating temperatures 25/35 °C, and the lowest germination rate (15.10 seeds per day) was observed at 1020 °C. The segmented lines, dentlike and beta were best fit based on the highest R2adj 0.95, 0.96 and 0.95, respectively. Light had no significant effect on germination, so that germination occurred under both light and dark conditions. According to the results, Japanese morning glory is able to germinate at a wide range of constant and alternating temperatures, although germination is faster at warmer temperatures. On the other hand, the lack of light for germination is another advantage that increases germination, competition, and expansion in agronomic environments.Conclusion: The findings of the present study suggest that the highest percentage of germination and rate of germination were observed in alternating temperatures of 20/30 °C respectively. Among the nonlinear regression models, the dentlike model represented the best model for describing the germination rate against the temperature in Japanese morning glory. It seems that this weed has better germination at warmer temperatures. Probably from midspring following warmer weather, and upon the availability of water, this weed is in a good situation to germinate and compete. It was also found that light had no significant effect on the germination of this weed.Highlights:Nonphotoblastic seedsSuperiority of dentlike model for predicting germination of Japanese morning glory