تاثیر پیش‌تیمار با عصاره جلبک (ascophyllum nodosum) بر صفات جوانه‌زنی و رشد هتروتروفیک بذرهای سویا (glycine max) در شرایط پیری

مقدمه: پیری بذر، پدیده ای است که در طول عمر هر بذر ممکن است رخ دهد. تغییراتی که در طی پیری رخ می دهد بر کیفیت بذر تاثیر می گذارند. با پیری بذر، قدرت بذر اولین جزء از کیفیت بذر است که کاهش می یابد و به دنبال آن ظرفیت جوانه زنی، رشد و استقرار گیاهچه نیز کاهش نشان می دهد. یکی از راهکارهای تحریک جوانه زنی و افزایش استقرار گیاهچه ها در بذر‌های فرسوده استفاده از پیش تیمار بذرها با مواد مختلف است. از جمله این مواد می توان به عصاره جلبک دریایی اشاره کرد. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر پیش تیمار با عصاره جلبک دریایی بر صفات جوانه زنی و رشد هتروتروفیک بذرهای غیرفرسوده و فرسوده سویا بود. مواد و روش ها: آزمایش در سال 1398 در آزمایشگاه دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی شاهرود طراحی و اجرا شد. تیمارها شامل پیری بذر در دو سطح (بذرهای غیر فرسوده و بذرهای فرسوده) و پیش تیمار بذر با عصاره جلبک دریایی در هفت سطح (بدون پیش تیمار، آب مقطر، 0.1، 0.2، 0.3، 0.4 و 0.5 درصد) بود. این آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی در سه تکرار در محیط ژرمیناتور انجام شد. بذرها با قرار گرفتن در دمای 41 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 95 درصد به مدت 72 ساعت فرسوده شدند. پیش تیمار بذرها با عصاره جلبک دریایی با رعایت اصول هوادهی بذر به مدت شش ساعت انجام شد. یافته ها: پیری موجب کاهش درصد و سرعت جوانه زنی، نسبت رشد آلومتریک، شاخص بنیه طولی گیاهچه، کارایی استفاده از ذخایر و شاخص بنیه بذر گردید. میزان مالون دی آلدهید و هدایت الکتریکی بذرهای فرسوده به ترتیب 37.68 و 38.32 درصد بیشتر از بذرهای طبیعی بود. پیش تیمار بذرها با 0.1، 0.2 و 0.3 درصد عصاره جلبک دریایی موجب افزایش معنی دار سرعت جوانه زنی، شاخص جوانه زنی و کارایی استفاده از ذخایر بذر گردید. برش‌دهی  برهم‌کنش پیری و عصاره جلبک نشان داد که کاربرد 0.1، 0.2 و 0.3 درصد عصاره جلبک در شرایط طبیعی موجب افزایش درصد جوانه زنی و شاخص بنیه بذر گردید. پیش تیمار بذرهای فرسوده با 0.1، 0.2 و 0.3 درصد عصاره جلبک به ترتیب موجب افزایش 8.73، 8 و 15 درصدی در جوانه زنی نسبت به شاهد (بذرهای فرسوده بدون دریافت پیش تیمار) گردید. استفاده از آب مقطر و تمامی سطوح عصاره جلبک دراین پژوهش موجب افزایش شاخص بنیه بذر و کاهش هدایت الکتریکی گردید. میزان مالون دی آلدهید موجود در بذرهای فرسوده با کاربرد تمامی سطوح عصاره جلبک کاهش یافت. استفاده از 0.2، 0.3، 0.4 و 0.5 درصد عصاره موجب افزایش مقدار استفاده از ذخایر و کسر ذخایر مصرف شده در بذرهای فرسوده گردید. نتیجه گیری: در نهایت در محدوده پژوهش انجام شده بین غلظت های مورد استفاده، غلظت 0.3 درصد عصاره جلبک بهتر از سایر غلظت ها بود. هم چنین می توان پیشنهاد نمود که کاربرد عصاره جلبک دریایی به صورت پیش تیمار بذری سبب بهبود اثرات پیری بذر در گیاه سویا می گردد. جنبه های نوآوری: 1- بررسی تاثیر پیش تیمار بذرهای طبیعی و فرسوده سویا با عصاره جلبک دریایی با غلظت های 0.1 تا 0.5 درصد برای اولین بار انجام شد. 2- استفاده از غلظت 0.3 درصد عصاره جلبک برای پیش تیمار بذرهای سویا به عنوان بهترین غلظت معرفی گردید.3- عصاره جلبک دریایی به عنوان یک آنتی اکسیدان مهم موجب بهبود صفات فیزیولوژیک در بذرهای فرسوده سویا معرفی شد.

effect of pretreatment with seaweed extract (ascophyllum nodosum) on germination traits and heterotrophic growth of soybean (glycine max) seeds under aging conditions

introduction: seed aging is a phenomenon that occurs during the life of any seed. changes that occur during aging affect seed quality. through the process of aging, seed vigor is the first trait of the seed quality that decreases, followed by a decrease in germination capacity, seedling growth and establishment. hence, one way to stimulate germination and increase the establishment of seedlings from aging seeds is seed pre-treatment using different materials such as brown seaweed extract. the aim of this study was to investigate the effect of seaweed extract pretreatment on germination traits and heterotrophic growth of un-aged and aged soybean seeds.materials and methods: the experiment was designed and implemented at a laboratory in the faculty of agriculture of shahrood university of technology in 2019. treatments included seed aging at two levels (un-aged seeds and aged seeds) and pretreatment with seaweed extract at seven levels (zero, distilled water, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 and 0.5 %). the experiment was carried out as a factorial in a completely randomized design (crd) with three replications in the germinator environment. the seeds were aged by being placed at 41°c and 95% relative humidity for 72 hours. seed pretreatment seaweed extract was done for 6 hours in accordance with the principles of seed aeration.results: aging reduced germination percentage and germination rate, allometric growth ratio, seedling length vigor index, seed reserves use efficiency and seed vigor index. malondialdehyde content and electrical conductivity of aged seeds were 37.68% and 38.32% higher than un-aged seeds respectively. seed pretreatment with 0.1, 0.2 and 0.3% of seaweed extract significantly increased germination rate, germination index and seed reserves use efficiency. slicing interactions of aging and seaweed extract showed that seed pretreatment with 0.1, 0.2 and 0.3% of seaweed extract significantly increased germination rate and germination index in un-age seeds. pretreatment of aged seeds with 0.1, 0.2 and 0.3% seaweed extract increased germination percentage by 8.73%, 8% and 15% compared to the control (aged seeds without pretreatment), respectively. the use of distilled water and all levels of seaweed extract in this study increased the seed vigor index and decreased the electrical conductivity. the amount of malondialdehyde in aged seeds was reduced by using all levels of seaweed extract. the use of 0.2, 0.3, 0.4 and 0.5% of the extract increased the amount of seed reserves use rate and fraction of seed reserves mobilization in aged seeds. conclusions: finally, in the scope of this research between the concentrations used, the concentration of 0.3% seaweed extract was better than the others. it can also be suggested that the use of seaweed extract as a seed pretreatment improves the effects of seed aging on soybeans. highlights: 1-the effect of pretreatment with seaweed extract with concentrations of 0.1 to 0.5% on un-aged and aged soybean seeds was investigated for the first time. 2-using a concentration of 0.3% seaweed extract for the pretreatment of soybean seeds was introduced as the best concentration.3- seaweed extract was introduced as an important antioxidant to improve physiological traits in soybean seeds.