برهمکنش تاثیر میدان مغناطیسی و تیمارهای شکستن خواب بر جوانه‌زنی و رشد گیاهچه برخی گونه‌های علف هرز

مقدمه و هدف: خواب بذر مهم‌ترین عاملی است که مانع جوانه‌زنی بذر علف‌های‌هرز می‌شود. عدم جوانه‌زنی هم زمان بذرهای علف‌های هرز به علت خواب در مزارع مشکلات عدیده‌ای را در کنترل آنها ایجاد می‌کند؛ از این رو خواب بذر علف‌های هرز برای زارعین یک صفت نامطلوب به حساب می‌آید. هدف از این مطالعه بررسی اثر میدان مغناطیسی و تیمارهای شیمیایی بر شکست خواب بذر تعدادی از گونه‌های علف‌های هرز بود.مواد و روش‌ها: به منظور بررسی اثر میدان مغناطیسی بر جوانه‌زنی بذر تاج‌خروس ریشه قرمز، یولاف وحشی بهاره و خرفه آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه اکولوژی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران در سال 1398 انجام شد. عامل‌ها شامل تیمارهای شکستن خواب بذر در هشت سطح (اسید جیبرلیک 1000 و 2000 میلی‌گرم درلیتر به مدت پنج دقیقه، اسید سولفوریک به مدت 5، 10 و 20 دقیقه، نیترات پتاسیم با غلظت 0.01 و 0.05 گرم در لیتر، آب مقطر) و میدان مغناطیسی در چهار سطح (0، 25، 50 و 100 میلی‌تسلا) بودند.یافته‌ها: نتایج نشان داد که واکنش سه گونه علف‌هرز مورد مطالعه به میدان مغناطیسی متفاوت بود. تیمار میدان مغناطیسی باعث افزایش درصد جوانه‌زنی، وزن‌تر ساقه‌چه و طول ساقه‌چه تاج‌خروس ریشه قرمز شد که بهترین تیمار برای شکستن خواب بذر را میدان مغناطیسی با شدت 100 میلی‌تسلا رقم زد. بیشترین درصد جوانه‌زنی بذر علف‌هرز یولاف وحشی بهاره در تیمار نیترات پتاسیم 0.01 گرم در لیتر در سطح میدان مغناطیسی 50 میلی‌تسلا حاصل شد در تیمار اسید جیبرلیک 2000 میلی‌گرم در لیتر با افزایش سطح میدان مغناطیسی از صفر به 25 میلی‌تسلا طول ساقه‌چه علف‌هرز یولاف وحشی بهاره افزایش معنی‌داری یافت. نیترات پتاسیم به مقدار 0.05 گرم در لیتر بهترین گزینه برای شکستن خواب بذر خرفه بود. میدان مغناطیسی با شدت 100 میلی‌تسلا نیز توانست درصد جوانه‌زنی این علف‌هرز را افزایش دهد.نتیجه‌گیری: به‌طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که تیمار اسید سولفوریک به دلیل از بین بردن جنین بذر گزینه مناسبی برای شکستن خواب سه گونه علف هرز مورد بررسی نبود. تیمار میدان مغناطیسی باعث افزایش معنی‌دار بیشتر صفات مورد بررسی در هر سه گونه علف‌هرز تاج‌خروس ریشه‌قرمز، یولاف وحشی بهاره و خرفه شد. برهمکنش تیمار شیمیایی و میدان مغناطیسی بر بسیاری از صفات مورد مطالعه معنی‌دار بود و با استفاده از میدان مغناطیسی اثر تیمارهای شکستن خواب تشدید شد؛ بنابراین کاربرد تیمار میدان مغناطیسی برای افزایش جوانه‌زنی این سه گونه پیشنهاد می‌شود.

Interaction of Magnetic Field and Dormancy Breaking Treatments on Germination and Seedling Growth of Some weed Species

Extended AbstractIntroduction: Seed dormancy is the most important factor that prevents weed seed germination. Lack of simultaneous germination of weed seeds causes a number of problems in their control due to seed dormancy in the fields; therefore, weed seed dormancy is considered to be an undesirable trait for farmers. The aim of this study was to investigate the effect of magnetic field on seed dormancy elimination in some weed species.Material and Methods: In order to study the effect of Magnetic field on germination and seedling growth of redroot pigweed (Amaranthus retroflexus), spring wild oat (Avena fatua) and common purslane (Portulaca oleraceae), a factorial experiment based on completely randomized design was conducted at the Ecology laboratory of Science Research Branch, Islamic Azad University in 2019. Factors consisted of dormancy breaking treatment at 8 levels (gibberellic acid 1000 mg/l for 20 minutes, gibberellic acid 2000 mg/l for 20 minutes, sulfuric acid for 5 minutes, sulfuric acid for 10 minutes, sulfuric acid for 20 minutes, nitrate potassium at 0.01 g/L, nitrate potassium at 0.05 g/L and control) and magnetic field at 4 levels (0, 25, 50 and 100 mT).Results: Results showed that responses of three weed species to magnetic field were different. Magnetic field increased percentage of germination, fresh weight of plumule and length of plumule of redroot pigweed, so magnetic field at 100 mT was the best treatment for dormancy breaking. The highest germination percentage of wild oat was obtained in 0.01 mM potassium nitrate at 50 mT. The length plumule of wild oat increased significantly at 2000 mg/l gibberellic acid with increasing magnetic field level from zero to 25 mM. Nitrate potassium at 0.05 g/L was the best treatment for breaking the dormancy of common purslane. Magnetic field at 100 mT could increase percentage of germination of this weed.Conclusion: In general, the results of this study showed that sulfuric acid treatment was not a suitable option for the removal of dormancy in the three weed species because of the elimination of seed embryos. Magnetic field treatment significantly increased the studied traits in all three species of redroot pigweed, spring wild oat and purslane. The interaction between dormancy breaking treatment and magnetic field was significant in many of the studied traits and the effect of dormancy breaking treatment was intensified by magnetic field. Therefore, the use of magnetic field treatment is recommended to increase the germination of these three species. Highlights:1 There is a positive and significant interaction between seed dormancy elimination treatments and magnetic field.2 Sulfuric acid treatment is not a suitable option for breaking the dormancy of redroot pigweed, spring wild oat and purslane.