ﯽﺸﻫوﮋﭘ ﻪﻟﺎﻘﻣ ﻦﯿﯿﻌﺗ : Ipomoea nil …

115- 127: صفحات 1398/ شماره اول/ سال ششم/ رانیبذر ا يها پژوهش

هاي هرز، دانشگاه فردوسی مشهددانشجوي دکتري علوم علف 1 دانشیار گروه زراعت دانشکده کشاورزي، دانشگاه فردوسی مشهد 2 استادیار گروه تولیدات گیاهی دانشگاه گنبد 3

[email protected] : رایانامه نویسنده مسئول*

)04/12/1397: ؛ تاریخ پذیرش28/06/1397: تاریخ دریافت(

http://dorl.net/dor/20.1001.1.23831251.1398.6.1.12.2

http://dx.doi.org/10.29252/yujs.6.1.115

مقاله پژوهشی

تعیین : )Ipomoea nil( مهاجم نیلوفرپیچ هرز علف یزن جوانه هاي یژگیواثر دما و نور بر

یزن جوانهدماهاي کاردینال

3 کاریزکیعلی راحمی ،2 قنبري، علی *، 2 دربندي، ابراهیم ایزدي 1 سارانیحسین

مبسوط چکیده

به (Ipomoea nill Roth)اخیر در برخی از مناطق تحت کشت سویا در استان گلستان علف هرز نیلوفرپیچ يها درسال: مقدمه

ترین مرحله و مهم اولین یزن جوانه .مطرح شده استپیچک تیره عنوان یک علف هرز نوظهور یکساله با تیپ رویشی رونده و از

ثر بر ؤدر بین عوامل محیطی م .ثر از عوامل ژنتیکی و محیطی استأکه مت رود یمبه شمار زآمیرقابت موفقیت متعاقب آناستقرار و

گوناگونی مانند يها مدلاز با استفاده یزن جوانهرابطه بین دما و سرعت . هستند محیطی عوامل ینتر مهم نور و دما یزن جوانه

پیچدر گیاه مهاجم نیلوفر کاردینالاین پژوهش تعیین دماهاي هدف از . ه استبررسی شد، خطوط متقاطع، بتا و درجه دوم يا دندانه

.باشد میآن یزن جوانه هاي یژگیوو بررسی نقش دما و نور بر برخی

آزمایش اول . مهاجم نیلوفرپیچ دو آزمایش انجام شد هرز علفبذر یزن جوانهبررسی تاثیر دما و نور بر به منظور :ها روشمواد و

آزمایش . تکرار انجام شد چهارو ) گرادیدرجه سانت 40 ،35 ،30، 25، 20، 15، 10(ثابت يدما سطح 7با تصادفی کاملا طرح در قالب

و تیمار ) گراد درجه سانتی 35/45، 30/40، 25/35، 25/30، 20/30، 10/15( سطح 6 شبانه در/تیمار دماهاي متناوب روزانهشامل دوم

هايتعداد بذر. و تاریکی در چهار تکرار انجام شد) مربع در ثانیهمیکرومول بر متر 250 روشناییساعت 14(نور در شرایط روشنایی

درصد 50و مدت زمان رسیدن به یزن جوانهدرصد و سرعت . برداري شدیادداشت یزن جوانهروز بعد از توقف 4زده در هر روز تا جوانه

و بتا بین درجه حرارت و سرعت يا دندانهخطوط متقاطع و یونینال از سه مدل رگرسیکارد ين دماییتع يبرا .محاسبه شد یزن جوانه

.استفاده شد یزن جوانه

8/19( یزن جوانهو سرعت ) درصد 95(داراي بیشترین درصد گراد یسانتدرجه 30/20دماي متناوب نتایج نشان داد که : ها یافته

یزن جوانه، کمترین سرعت گراد یسانتدرجه 25/35درصد در دماهاي متناوب 33/83با یزن جوانهکمترین درصد . بود) زبذر در رو

رگرسیون يها مدلکه از میان نتایج نشان داد. مشاهده شدبذر در روز 10/15با مقدار گراد یسانتدرجه 20/10در دماي متناوب

نیلوفرپیچ یزن جوانهنسبت به مدل خطوط متقاطع و بتا از دقت بیشتري در توصیف سرعت يا دندانهغیرخطی استفاده شده، مدل

یزن جوانهنداشت به طوري که هم در شرایط نور و هم در شرایط تاریکی یزن جوانهبر داري یمعنثیر أنور ت. بودنسبت به دما برخوردار

نیلوفر پیچ در دامنه وسیعی از دماهاي ثابت و متناوب قادر به هرز علفاز این آزمایش، لبا توجه به نتایج حاص. یکسانی مشاهده شد

از طرف دیگر، عدم نیاز نوري براي . سریعتري دارد یزن جوانهگراد درجه سانتی 30، با این وجود در دماهاي بالاتر از باشد یم یزن جوانه

.دهد یمافزایش ازراعی ر هاي یطمح، رقابت و گسترش در یزن جوانهکه است دیگر هاي یتمزهم از یزن جوانه

ر یمقاد .بود گراد یسانتدرجه 30/20دماي متناوب در یزن جوانهبراساس نتایج این مطالعه، بیشترین درصد و سرعت : گیري یجهنت

، بهینه )Tb(دماهاي کمینه برازش داده شده يا دندانه یونیعلف هرز مهاجم نیلوفرپیچ براساس مدل رگرسبراي نال یکارد دماهاي

که رسد یمبه نظر . دست آمدهب گراد یسانتدرجه 92/39و 78/29، 30/22، 90/10 بترتیب) Tc(و بیشینه ،)To2( بهینه دوم ،)To1( اول

آب زمان مناسبی فراهمیاحتمالا از اواسط بهار بعد از گرمی هوا و همچنین . بهتري دارد یزن جوانههرز در دماهاي گرمتر این علف

بذر غیر ( ندارد هرز علفاین یزن جوانههمچنین مشخص شد نور تاثیري بر .شود یمهرز ایجاد و رقابت این علف یزن جوانهبراي

.)فتوبلاستیک

خطوط متقاطع، مدل يا دندانهدماي متناوب، عدم نیاز نوري، مدل :کلیدي يها واژه

:نوآوري يها جنبه

نیلوفر پیچ غیر فتوبلاستیک بودن بذرهاي -1

نیلوفر پیچبذر زنی جوانه پیش بینیاي جهت برتري مدل دندانه -2

pazhoheshi

yasouj logo

pazhoheshi

cross

116

...نیلوفرپیچ مهاجم هرز علف زنی جوانه هاي ویژگی بر نور و دما اثر: سارانی و همکاران

مقدمه

هرز، هنوز يها علفعلیرغم توسعه و پیشرفت دانش

این . باشند یمهم کشاورزان با مشکل علف هرز مواجه

يها علفکه در جمعیت شود یممشکل زمانی حادتر

که ییها گونههرز یک منطقه تغییراتی به وجود آمده و

يها گونهو یا اند نبودهاز اهمیت زیادي برخوردار پیشتر

جدید غیربومی، به عنوان مشکل جدید مطرح شوند

اخیر در برخی از مناطق يها درسال). 2014، 1کیانی(

تحت کشت سویا در استان گلستان علف هرز نیلوفرپیچ

(Ipomoea purpurea (L.) Roth) به عنوان یک علف

هرز جدید مطرح شده و دامنه آلودگی مزارع و باغات به

و 2نژادساوري(این علف هرز رو به گسترش است

گیاه نیلوفرپیچ یا نیلوفر وحشی با نام ). 2010همکاران،

گیاهی یکساله علفی و با تیپ .Ipomoea sppعلمی

، 4بریسون و دفلیس(است 3پیچکیان تیرهرویش رونده از

2010.(

این گیاه را به عنوان علف ) 2010(بریسون و دفلیس

در يا خزانههرز مشترك محصولات زراعی، باغی و

کرده سراسر ایالات متحده و بسیاري از کشورها معرفی

2گزارش کردند که تراکم ) 1978( 5کرولی و بوچان .اند

باعث کاهش تواند یمبوته در مترمربع نیلوفرپیچ 8تا

دلایل از .درصد شود 43تا 25عملکرد سویا به میزان

موفقیت و بقاي این علف هرز، تولید بذر فراوان و

سازگاري بالا با شرایط اقلیمی منطقه و عدم وجود

نژاد و ساوري( باشد یممناسب جهت کنترل آن کش علف

).2010همکاران،

اولین مرحله نمو براي شروع رقابت در یزن جوانه

عوامل تابع و) 2000و همکاران، 6فورسلا(گیاهان است

عوامل و و یمخاك، اقل یطاز جمله شرا یمختلف

، 7الوارد و بوردفورد( یاه استگ یزیولوژیکیف هاي ویژگی

و سبزشدن یزن جوانه يبردن به الگو یپ). 2000

اطلاعات جامعی براي تواند یم هرز علفمختلف يها گونه

درآینده فراهم کند هرز علفهاي مدیریت توسعه روش

1 Kiani 2 Savari nezhad 3 Convolvulaceae

4 Bryson and Defelice 5 Crowley and Buchan 6 Forcella 7 Alvarado and Bradford

در بین عوامل موثر بر ).2006و همکاران، 8چوهان(

عوامل محیطی تنظیم ینتر مهمدما و نور از یزن جوانه

، اثرات دما). 1992، 9کاماها و ماگویر(کننده آن هستند

از جمله شروع، یزن جوانه هاي یژگیوقابل توجهی بر

ترین یبحراندارد، از اینرو یزن جوانهمقدار و سرعت

عاملی است که موفقیت یا عدم موفقیت در استقرار گیاه

؛2007، 10و کافی الاحمديجامی( کند یمرا تعیین

و 13نهیبه ي، دما12نهیمک يدما). 2002، 11بوردفورد

. هستند یزن جوانهفرایند یاصل يسه دما 14نهیشیب يدما

سقف يدما(نه یشیو ب) Tbه یپا يدما(ه نیمک يدماها

Tc(از تر و بالاتر نییب پایه به ترتکهستند یی، دماها

نه یبه يه دمایکافتد، درحال یاتفاق نم یزن جوانهآنها

)To( در آن یزن جوانهثر سرعت که حداکاست ییدما

کاردینال دماهاي از آگاهی ).2002الواردو، (باشد می

به رسیدن در اصلی هاي یازمندين از یکی ،یزن جوانه

پیشگویی ییتوانا کهچرا است،هرز يها علفکنترل

در تواند یم هرز يها علف هاي یاهچهگ خروج زمان

هرز، يها علف کنترل عملیات مطلوب زمان تعیین

از استفاده کاهش کنترل، هاي روش کارایی توسعه

هرز موثر يها علف تلفیقی مدیریت طریق از کش علف

محاسبه دماهاي کاردینال بر ). 2000، 15بوهلر( باشد

و دما روشی مرسوم در یزن جوانهاساس رابطه سرعت

به یزن جوانهمطالعات مربوط به تعیین دماهاي کاردینال

مطالعات مختلفی در ). 2014کیانی، ( آید یمحساب

يها علفبذر یزن جوانهزمینه تعیین دماهاي کاردینال

و همکاران 16از جمله ریزاردي. هرز انجام شده است

Ipomoea)(دماي پایه، بهینه و حداکثر گیاه ) 2009(

triloba L. گراد یسانتدرجه 21و 27، 9را به ترتیب

نیلوفر یزن جوانهبر یش تاثیر دماآزمادر .برآورد نمود

یینو تع Ipomoea purpurea( (L.) Roth( وحشی

یه،پا يدما نشان داد کهآن یزن جوانه ینالکارد يدماها

8 Chauhan 9 Kamaha and Maguire 10 Jami-Al_Ahmadi and Kafi 11 Bradford 12 Base Temperature 13 Optimum Temperature 14 Ceiling Temperature 15 Buhler 16 Rizzardi

117

1398/ شماره اول/ سال ششم/ رانیبذر ا يها پژوهش

گراد یسانتدرجه 40و 25، 3/8 یبو سقف به ترت ینهبه

).2016و همکاران، 1سیاهمرگویی( باشند یم

مختلف هاي یوتیپبروي انجام شده هاي یشآزما

، دماي حداقل )Chenopodium album(سلمه تره

، دماي گراد یسانتدرجه 7تا 2را بین یزن جوانهبراي

درجه 45تا 35و حداکثر دما را 25تا 20مطلوب

همچنین ).1998، 2لبلانک(نشان داده است گراد یسانت

دماي پایه، بهینه ) 2012(و همکاران 3کامکاردر مطالعه

به ترتیب (Kochia scoparia)و بیشینه گیاه جارو

جامی .گزارش شده است گراد یسانتدرجه 50، 24، 5/3

در تحقیق خود به منظور ) 2007(مدي و کافی، الاح

علف هرز یزن جوانهکاردینال يها حرارتتعیین درجه

دما دامنه وسیع از ردعنوان کردند که این گیاه جارو

50، تا )درجه حرارت پایه(گراد درجه سانتی 5/3

دما بوده و یزن جوانهقادر به ) حداکثردماي ( گراد یسانت

در . است گراد یسانتدرجه 24آن یزن جوانهمطلوب

دماهاي ) 2008( و همکاران 4پور طوسیآزمایش

کاردینال شامل دماي پایه، بهینه و بیشینه براي علف

، 16/14به ترتیب (Digitaria sanguinalis)خرچنگ

تره سلمه، براي علف هرز گراد یسانتدرجه 3/41و 6/25

خرفه و براي گراد یسانتدرجه 3/43و 5/29، 4

)Portulaca oleracea( 3/49و 35، 8/11ترتیب به

.ت آمدبدس گراد یسانتدرجه

در پیچ نیلوفر مهاجم گیاه پراکنش و اهمیت به نظر

تاکنون که آنجایی از و گلستان استان سویاي مزارع

و یزن جوانه هاي یژگیو خصوص در کمی اطلاعات

بوده دسترس در مهاجم گیاه این کاردینال دماهاي

از ییها جنبه بررسی هدف با مطالعه این است،

نور و دما تاثیر تحت پیچ نیلوفر یزن جوانه هاي یژگیو

.شد انجام

ها روشمواد و

یزن جوانهبررسی دماهاي ثابت بر صفات

سطح 7با تصادفی کاملا طرح قالب در آزمایش این

درجه 40 ،35 ،30، 25، 20، 15، 10(ثابت يدما

1 Siahmargoei 2 Leblanc 3 Kamkar 4 Portosi

سویا مزرعهرها از بذ. انجام شد تکرار 4و ) گراد یسانت

و ستان رامیان استان گلستان جمع آوري شدندرشهدر

با یقهدق 2به مدت هابذر. به آزمایشگاه منتقل شدند

و با آب یضدعفون یمسد یپوکلریتدرصد ه 5محلول

حاوي کاغذ صافی واتمن هایی يپتراز . مقطر شسته شد

قرار بذر 25 پتري هر در و استفاده ترم یسانت 7 قطربا

ییدما یمارهايدر معرض ت یناتوردر ژرم ها يپتر. گرفت

250 روشنایی ساعت 14( روشنایی رژیم وشده ذکر

در طی . گرفتند قرار) ثانیهبر بر متر مربع میکرومول

روزانه با آب مقطر، ها يپترآزمایش، کاغذ صافی درون

بصورت روزانه شمارش یزن جوانه .مرطوب نگه داشته شد

1<( ها چه یشهرخروج قابل رویت یزن جوانهشد و معیار

تا زده جوانه هايبذرتعداد و از پوشش بذر بود) میلی متر

.یادداشت برداري شد یزن جوانهروز بعد از توقف 4

هر تکرار منحنی در کلیه تیمارهاي دمایی براي

ترسیم و ) روز(تجمعی در مقابل زمان یزن جوانهدرصد

یابی دروناز طریق یزن جوانهدرصد 50زمان لازم براي

.)یزن جوانهدرصد 50زمان رسیدن به مدت (برآورد شد

5نیز به روش ماگویر) GR( یزن جوانهسرعت

.محاسبه گردید) 1( رابطهو با استفاده از ) 1962(

):1(رابطه

GR=Σi=1 Ni/Ti در هر زده جوانهتعداد بذور Niدر این معادله

.بود nتعداد روز شمارش تا روز Tiشمارش و

یونیرگرس مدل سه از نالیکارد يهادما نییتع يبرا

بین بتا پارامتري 5 و يا دندانه ،)ISL( متقاطع خطوط

) بذر در روز( یزن جوانه سرعت و دما حرارت درجه

.استفاده شد

استفاده شد 2روابط براي مدل خطوط متقاطع از

).2003و همکاران، 6فارتیال(

):2(رابطه

f(T) = (T - Tb) / (To - Tb) if Tb < T ≤ To f(T) = (Tc - T) / (Tc – To if To < T<Tc f(T) = 0 if T ≤ Tb or T ≥ Tc

به Tm و Tb ،To، یزن جوانهسرعت fدر این مدل،

.باشد یمنه و حداکثر یحداقل، به يب دمایترت

5 Maguire 6 Phartyal

118


با علامت اختصاري ) Dent-like( يا دندانهمدل

)D ( است 3آن بصورت رابطه که)2004، 1ترابی:(

):3(ه رابط

f (T) = ((T-Tb)/(To1-Tb)) if Tb <T≤To1 f(T) = ((Tc-T)/(Tc-To2)) if To2 <T ≤ T f(T) = 1 if To1< T ≤ To2 f(T) = 0 if T ≤ Tb or T ≥ Tc

باشد یمصورت 4رابطه به شرح (Beta)و مدل بتا

).2004ترابی، (

:)4(رابطه

f(T)= ((Tc-T)/(Tc-To))×((T-Tb)/(To-Tb)) (To-

Tb)/(Tc-To)

T01یه،پا يدما Tb،یزن جوانهسرعت f مدل، دراین

يدما TCمطلوب بالا، يدما T02یین،مطلوب پا يدما

.باشند یم یا بحرانی سقف

بذر یزن جوانهبررسی اثر دماي متناوب و نور بر

نیلوفرپیچ

فاکتوریل و در قالب طرح بصورتاین آزمایش نیز

کاملا تصادفی در شرایطی مشابه به آزمایش اول انجام

تیمار شد که تیمارهاي مورد مطالعه در آن شامل

، 10/15( سطح 6 شبانه در/دماهاي متناوب روزانه

درجه 35/45، 30/40، 25/35، 25/30، 20/30

ساعت 14(و تیمار نور در شرایط روشنایی ) گراد سانتی

10و ) ثانیهبر متر مربع بر میکرومول 250 روشنایی

. در چهار تکرار انجام شدآزمایش . تاریکی بودندساعت

شمرده و یزن جوانهروز توقف 4 بعد ازرا زده جوانهبذر

جهت . محاسبه شد یزن جوانهسپس سرعت و درصد

تحلیلی نتایج حاصل، آنالیز واریانس داده هاي حاصل و

اختلاف ینکمتر آزمونبر اساس ها یانگینم یسهمقا

با درصد پنج احتمالدر سطح )FLSD(دار یمعن

براي برازش .انجام شد SASاستفاده از نرم افزار آماري

یزن جوانهکاردینال مذکور براي تعیین دماهاي يها مدل

رسم نمودارها از نرم و ،Sigma plot 12.5از نرم افزار

.استفاده شد 2013افزار اکسل

1 Torabi

نتایج و بحث

یزن جوانهبر صفات ) متناوبثابت و (اثر نور و دما

زمان و مدت یزن جوانه، درصد یزن جوانهسرعت (

)یزن جوانهدرصد 50رسیدن به

آزمایش تاثیر دماهاي ثابت بر نتایج اساسبر

دار معنینیلوفر پیچ بسیار زنی جوانهخصوصیات

)0001/0p≤( بود ) زنی جوانهبیشترین درصد ).1جدول

گراد سانتیدرجه 25نیلوفر پیچ در دماي ) درصد 98(

درجه 30، 20، 15با دماهاي مشاهده شد که

شکل(آماري مشاهده نشد دار معنیاختلاف گراد سانتی

).الف 1

40نیز در دماي ) درصد 3( یزن جوانهکمترین درصد

درصد گراد یسانتدرجه 10و در دماي گراد یسانتدرجه

).الف 1شکل (متوقف و صفر بود یزن جوانه

در دماي ) بذر در روز 10/22( زنی جوانهبیشترین سرعت

25و بدون اختلاف با دماي گراد سانتیدرجه 30ثابت

بذر 37/0( زنی جوانهو کمترین سرعت گراد سانتیدرجه

مشاهده شد گراد سانتیدرجه 40در دماي ) در روز

زنی جوانهبا توجه به نتایج آزمایش، سرعت ).ب 1شکل (

روند گراد سانتیدرجه 30درجه به 10دما از یشبا افزا

روند گراد سانتیدرجه 40 تا 30 افزایشی و از دماي

).ب 1شکل ( کاهشی داشت

درصد 50 به یدنثابت و زمان رس يدماها ینرابطه ب

) ج 1شکل (بذر علف هرز نیلوفرپیچ در (D50) زنی جوانه

با توجه به نتایج حاصل بیشترین . نشان داده شده است

به ترتیب D50مقدار ) روز 21/1(و کمترین ) روز 33/5(

مشاهده شد و در گراد سانتیدرجه 25و 15در دماي

اختلاف گراد سانتیدرجه 40و 30، 25، 20ماهاي د

2میکلکا و چودووا ).ج 1شکل (مشاهده نشد دار معنی

بذر زنی جوانهنیز بیان داشتند که سرعت )2003(

کاهوي وحشی در دماهاي مختلف با هم اختلاف

.داري نداشت معنی

2 Mikulka and Chodová

119


مهاجم نیلوفرپیچ هرز علف یزن جوانهبر صفات ثابت دماهاي اثر واریانس تجزیه .1جدول

Table 1. Analysis of variance of the effect of constant temperatures on germination of Japanese morning glory.

یزن درصدجوانه 50 زمان تا

Time to 50% germination

یزن جوانه سرعت

Germination rate

یزن جوانهدرصد

Germination percentage

آزادي درجه

df

تغییر منابع

(S.O.V)

Constant temperature ثابت يدما 6 **395.527 7977.90** **11.2204

Error خطا 21 2.155 42.10 0.1641

(%) CVضریب تغییرات 32.3 22.7 15.7

** Significant at level % 1 درصد 1 در سطح دار یمعن**

مهاجم نیلوفرپیچ هرز علف یزن جوانهتجزیه واریانس اثر دماي متناوب و نور بر صفات . 2 جدول

Table 2. Analysis of variance of the effect of alternating temperatures and light on germination characteristics of Japanese morning glory

یزن درصدجوانه 50 زمان تا

Time to 50% germination

یزن جوانه سرعت

Germination rate

یزن جوانهدرصد

Germination percentage

آزادي درجه

df

تغییر منابع

S.O.V

3.35251**

**384.298 **10019.6 4 متناوب دماي

Alternating temperature

0.00026 ns 0.080 ns 13.3 ns 1 نور Light

0.00423 ns 0.166 ns 7.1 ns 4

نور× متناوب دماي

Alternating temperature ×Light

Error خطا 20 13.3 0.756 0.00315

(%) CVضریب تغییرات 26.3 19.6 12.8 **Significant at level% 1, ns means non-significant داري معنی عدم nsدرصد 1 سطح در دار یمعن**

گزارش کردند که بذرها )2008( و همکاران1محمودي

خود زنی جوانهدیرتر ،مطلوبدماي تر از در دماي پایین

،مطلوبدماي کنند و در دماهاي بالاتر از را شروع می

در مطالعه . خود را به پایان رساندند زنی جوانهدیرتر

بذر زنی جوانهنیز بیشترین ) 2006( 2نورسوردي و الیویرا

در دماي )Ipomoea lacunose(نیلوفر وحشی اي گونه

نتایج .گزارش شده است گراد سانتیدرجه 25 و 20

حاصل از تجزیه واریانس نشان داد تاثیر دماي متناوب بر

دار یمعنبسیار یزن جوانهروي تمامی صفات

)0001/0p≤( بود حال اینکه نور و اثر متقابل نور و دما

)≥05/0p( داري یمعننیلوفر پیچ تاثیر یزن جوانهبر

بر اساس نتایج آزمایش، ).2و شکل 2جدول (نداشتند

در دماي متناوب ) درصد 95( یزن جوانهبیشترین درصد

مشاهده شد که اختلاف گراد یسانتدرجه 30/20

1 Mahmoodi 2 Norsworthy and Oliveira

درجه 25/15و 20/10با دماهاي متناوب دار یمعن

33/83( یزن جوانهنداشت و کمترین درصد گراد یسانت

گراد یسانتدرجه 25/35در تیماردمایی متناوب ) درصد

در یزن جوانهاز سوي دیگر ).الف 2شکل (مشاهده شد

این احتمال ). الف 2شکل (متوقف شد 35/45تیمار

ي بالاتر فعالیت متابولیکی بذر از وجود دارد که در دماها

متوقف گردد یزن جوانهمربوط به هاي یمآنزجمله فعالیت

).2013و همکاران، 3تعصب شیرازي(

يرویقی مشابه در تحق) 2012(همکاران و4سینگ

یجهنت ینبه ا Ipomoea purpurea (L.) Rothیاه گ

89( بذر این گیاه یزن جوانهیدند که بیشترین میزان رس

درجه 20/30 و 15/25 دردماي متناوب) درصد

.رخ داد گراد یسانت

3 Taassob-Shirazi 4 Singh

120


حروف .علف هرز مهاجم نیلوفرپیچ) ج( یزن جوانهدرصد 50و زمان رسیدن به ) ب( یزن جوانه، سرعت )الف( یزن جوانهتاثیر دما بر درصد .1شکل

.باشند می LSDدرصد با روش 5ها در سطح بین میانگینمعنی داري تفاوت ها روي ستون

Fig. 1. Effect of temperature on percentage of germination (a), germination rate (b) and time to reach 50% germination (D50) (c) of Japanese morning glory. Letters on the bars represent significant differences among the means based on LSD at 5% level.

در یبترت به یزن جوانه سرعت ینو کمتر بیشترین

با گراد یسانت درجه 10/20 و 20/30متناوب يدما

). ب 2 شکل( شد مشاهده 10/15 و 88/19مقدار

براي متفاوت دمایی يها دامنه در متعددي هاي یشآزما

مطالعه دربذر انجام شده است، به طور مثال یزن جوانه

ناوبمت يهادما تاثیر) 2007( 1یلبرگکالسون و م

بر ) گراد یسانت درجه 30/20 و 25/15، 20/10، 15/5(

Papaver aculeatum( اي خشخاش گونه یزن جوانه

L.( به مربوط یزن جوانهدرصد یننشان داد که بالاتر

1 Kallson and Milberg

مطالعه در .بود گراد یسانت درجه 25/15 متناوب دماي

که شد مشاهده نیز) 2004( همکاران و2شپنریمنز

Rumex( ترشک يا گونه یزن جوانه درصد بیشترین

obtusifolius (درجه 25 تا 20 دماي محدوده در

.شد مشاهده گراد یسانت

محققین معتقدند که بذر در روشنایی و گستره

، گراد یسانتدرجه 20/25تا 35/40دمایی تناوب

2 Riemens Scheepen

c

a aa a

b

c

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

10 15 20 25 30 35 40

یه زن

وان ج

صددر

Ger

min

atio

n (

%)

)درجه سانتی گراد(دما

Temperature (C)

ب

B

e

d

b

a a

c

e0

5

10

15

20

25

10 15 20 25 30 35 40

ه زوان

جت

رعس

ی ن

)وز

ردر

ر بذ

(

Ger

min

atio

n r

ate

(See

d/d

ay)


Temperature (C)

الف

A

d

a

c c c

b

c

0

1

2

3

4

5

6

10 15 20 25 30 35 40

ه ن ب

یدس

رن

ما ز

تمد

50 ی

ه زنوان

جد

صدر

)وز

ر(

Tim

e to

rea

ch 5

0%

ger

min

atio

n (d

ay)


Temperature (C)

ج

C

121


علف هرز مهاجم ) ج( یزن جوانهدرصد 50و زمان رسیدن به ) ب( یزن جوانه، سرعت )الف( یزن جوانهتاثیر دماي متناوب بر درصد .2شکل

.می باشند LSDدرصد با روش 5معنی داري بین میانگین ها در سطح تفاوت حروف روي ستون ها .نیلوفرپیچ

Fig. 2. Effect of alternative temperature on percentage of germination (a), germination rate (b) and time to reach 50% germination (D50) (c) of Japanese morning glory. Letters on the bars represent significant differences among the means based on LSD at 5% level.

، 1الدنگاوي( زنند یماز دماهاي ثابت جوانه تر یعسر

در ) .Elusine indica L(غاز ، براي مثال علف )2005

روشنایی /ساعت تاریکی 8/16با 20/25تناوب دمایی

و علف هرز ) 1997، 2کارتینیشیموتو و مک(

Richardia scabra L. 20/30در دماي متناوب

بر ). 2002بوردفورد، (داشتند یزن جوانهبهترین شرایط

و کمترین ) روز 96/1(اساس نتایج آزمایش بیشترین

(D50) یزن جوانهدرصد 50زمان رسیدن به ) روز 30/1(

تحت تاثیر دماهاي متناوب به ترتیب در تیمارهاي

شکل (مشاهده شد گراد یسانت درجه 35/25در 20/10

1 El-Dengawy 2 Nishimoto and Mccarty

علیرغم اینکه در مطالعاتی مشابه و در روي سایر ).ج 2

وجود و ) .Ipomoea triloba L(نیلوفر پیچ يها گونه

موثر بوده است در این یزن جوانهعدم وجود نور بر

متقابل آن با دماهاي متناوب مطالعه نور و اثرات

و خصوصیات نیلوفر پیچ یزن جوانهتاثیري بر یزن جوانه

) 2012( 3بر اساس مطالعات چوهان و آبگو. نداشته است

، ).Ipomoea triloba L(نیلوفر پیچ يا گونهدر

تاریکی کامل درشرایط در یزن جوانهیشترین درصد ب

رخ گراد یسانتدرجه 35/25 و 25/15 دماي متناوب

يها گونه یزن جوانهاعتقاد بر این است که پاسخ . داد

3 Chauhan and Abugho

a a a

b

c

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

10/20 15/25 20/30 25/35 35/45

یه زن

وان ج

صددر

Ger

min

atio

n p

erce

ntag

e

)درجه سانتی گراد(دماي متناوب

Alternating temperature (C)

ب

B

cb

ab

d0

5

10

15

20

25

10/20 15/25 20/30 25/35 35/45

ه زوان

جت

رعس

ی ن

)وز

ردر

ر بذ

(

Ger

min

atio

n r

ate

(See

d/d

ay)



الف

A

a

b

c c

d0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

10/20 15/25 20/30 25/35 35/45

ه ن ب

یدس

رن

ما ز

تمد

50 ی

ه زنوان

جد

صدر

)وز

ر( Tim

e to

rea

ch 5

0%

ger

min

atio

n (d

ay)



ج

C

122


ها گونهبذرهاي برخی از . گیاهی به نور متفاوت است

، 1چوهان و جانسون(به نور نیاز دارند یزن جوانهبراي

ر مشابهی د یزن جوانه، در حالی که برخی داراي )2009

).2005الدنگاوي، ( باشد یمنور و تاریکی

رگرسیونی و دماهاي کاردینال يها مدلارزیابی

جوانه زنی

مورد يها مدلبا توجه به نتایج حاصل از برازش

یزن جوانهاستفاده براي بررسی دماهاي کاردینال

و بتا يا دندانهخطوط متقاطع، يها مدلنیلوفرپیچ

R2براساس بالاترین مقدار adj و 96/0، 95/0به ترتیب با

در این ).2جدول (بهترین برازش را نشان دادند 95/0

کمینه، بهینه و (نال یکارد يدماهار یمطالعه مقاد

علف هرز مهاجم نیلوفرپیچ براساس مدل براي ) بیشینه

، 43/10به ترتیب متقاطع برازش داده شده یونیرگرس

مدل ، براساسگراد درجه سانتی 92/39و 32/27

دماهاي کمینه برازش داده شده يا دندانه یونیرگرس

)Tb( ،اول بهینه )To1(، بهینه دوم )To2( و بیشینه)Tc (

درجه 92/39و 78/29، 30/22، 90/10 بترتیب

براساس مدل و ) 3جدول (بدست آمد گراد یسانت

درجه 21/37و 45/25، 00/15ه ترتیب بتا ب یونیرگرس

).3جدول (گراد بدست آمد سانتی

زنی علف هرز نیلوفرپیچ در کمترین دماي پایه جوانه

و 90/10به ترتیب متقاطعو خطوط يا دندانهدو مدل

بود و بر اساس مدل بتا داراي بیشترین دماي 43/10

مشابه به نتایج ).3جدول (حاصل شد ) 00/15(پایه

نیلوفر وحشی یزن جوانهتحقیق حاضر، دماهاي کاردینال

)Ipomoea purpurea (L.) Roth (وسیله مدل هب

درجه 40و 25، 3/8 یببه ترتخطوط متقاطع

و همکاران، 2سیاهمرگویی(گزارش شده است گراد یسانت

با این تفاوت که در آزمایش آنها، دماي کمینه و ). 2016

بهینه با حدود دو درجه کمتر از نتایج ما برآورد شده

دماي پایه، مطلوب و حداکثر عه اي دیگر در مطال. است

به ترتیب ).Ipomoea spp(نوعی نیلوفرپیچ یزن جوانه

توسط مدل خطوط گراد یسانتدرجه 42و 30، 9

).2014کیانی، (متقاطع برآورد شد

1 Chauhan and Johnson 2 Siahmargoie

يدماها یینتع یدر بررس) 2015( و همکاران3مرادي

به ) Alhaji pseudalhagi( هرز خارشتر علف ینالکارد

برازش داده يها مدل ینکه در ب یافتنددست یجهنت ینا

5 درجه دوم و يا چندجملهخطوط متقاطع، ( شده

پارامتري بتا بهترین مدل بود و 5 مدل، )پارامتري بتا

و دما، دماهاي یزن جوانهبراساس رگرسیون بین سرعت

به خارشتر )یشینهو ب ینهبه ینه،کم( یزن جوانهکاردینال

و) 5/27- 6/30(، )2/7-8/8( دماییدامنه در یبترت

.بدست آمد گراد یسانتدرجه ) 5/50-42(

دندان يها مدل نیز) 2013(و همکاران 4درخشان

پارامتره 5 پارامتره بتا و 4 ،مدل خطوط متقاطعمانند،

بذور اویارسلام بذري یزن جوانهبتا را براي پیش بینی

بر اساس مطالعه نامبردگان بین . مورد استفاده قرار دادند

در برآورد یاختلاف ،يا دوتکهدندان مانند و يها مدل

پارامتره بتا برآورد 4مشاهده نشد اما مدل یهپا يدما

، از طرف دیگر دماي داشت یهپا ياز دما يکمتر یاربس

برآورد گراد یسانتدرجه 92/44-03/45 بیشینه بین

.کردند

براي تعیین دماهاي کاردینال ) 2014( 5نژادحسن

از مدل بتا (.Eruca sativa Mill) منداب یزن جوانه

استفاده نموده و با استفاده از آن دماي پایه، مطلوب و

درجه 5/38و 30این گیاه را صفر، یزن جوانهحداکثر

) 2008( محمودي و همکاران .برآورد نمودند گراد یسانت

یزن جوانهگزارش کردند که واکنش درصد و سرعت نیز

مدل خطوط به دما به ترتیب با تابع دندان مانند و

.شتدا قابل قبولیتوصیف متقاطع

از مدل دندان مانند ) 2012( و همکاران6فر يقادر

بذر چاودار یزن جوانهبراي برآورد دماهاي کاردینال

)Secale cereale( استفاده کردند و دماي پایه، مطلوب

پایینی، مطلوب بالایی و حداکثر این گیاه را به ترتیب

محاسبه گراد یسانتدرجه 40و 51/34، 25، 28/3

نیز براي برآورد ) 2013( 7و کاظمینی عدالت. نمودند

علف هرز خاکشیر وحشی یزن جوانهدماهاي کاردینال

)Sisymbrium altissimum L.( مدل بتا را انتخاب و

3 Moradi 4 Derakhshan 5 Nejadhasan 6Ghaderifar 7 Edalat and Kazemaini

123


ــراد ) ــانتی گـ ــا (سـ دمـ

Temperature (oc)

5 10 15 20 25 30 35 40 45

ز )رو

ر د

ذر(بــ

ی زنـ

ی انـ

جوت

رعس

Ger

min

atio

n ra

te(s

eed

per

day)

0

5

10

15

20

25

30

).ج( يا دندانه، مدل )ب(، مدل بتا )الف(متقاطع خطوط ، مدل علف هرز نیلوفرپیچ یزن جوانهسرعت تاثیر دما بر .3شکل

Fig. 3. Effect of temperature on germination rate of Japanese morning glory, intersected-lines model (a), beta model (b) and dent-like model (c).

برازش داده شده یونیمدل رگرس براساس سه زنی نیلوفر پیچ نال جوانهیکارد يدماها .3جدول

Table 3. Germination cardinal temperatures of Japanese morning glory are fitted according to the regression models

جذر میانگین

مربعات خطا

RMSE

ضریب

ینیتب

R2adj

دماي بیشینه

Maximum temperature (TC)

دماي بهینه دوم

T02

بهینه دماي

اول

T01

دماي کمینه

Base temperature (Tb)

مدل

Model

0.037 0.96 39.92 29.78 22.30 10.90 يا دندانهمدل

Dent like model

0.042 0.95 39.92 - 27.32 10.43 مدل خطوط متقاطع

Intersected-lines model

0.048 0.95 37.21 - 25.45 15.0 مدل بتا

Beta model

الف

A

ب

B

ج

C

124


7/11و 6/8، 8/4دماي پایه، مطلوب و حداکثر آن را

نتایج حاصل از این . گزارش نمودند گراد یسانتدرجه

رگرسیون يها مدلآزمایش نشان داد که از بین

نسبت به مدل يا دندانهغیرخطی استفاده شده، مدل

) R2=0.96(بر اساس صحت بالاتر خطوط متقاطع و بتا

از دقت بیشتري در )RMSE=0.037(کمتر و خطاي

نیلوفرپیچ نسبت به دما یزن جوانهسرعت توصیف

بررسی يها مدلدر بین . )3جدول (برخوردار است

به دلیل برازش و دقت بالا براي يا دندانهشده، از مدل

و مطلوبدماي پایه، دماي (پارامترهاي برآورد شده

در تهیه و ارزیابی توان یم) دماي حداکثر ظهور گیاهچه

پیش بینی زمان ظهور گیاهچه در مزرعه يها مدل

.استفاده کرد

گیري یجهنت

) ثابت و متناوب( دمابراساس نتایج این مطالعه، تاثیر

یزن جوانهدرصد 50 بر درصد، سرعت و زمان رسیدن به

یزن جوانهبیشترین درصد . بود دار یمعننیلوفرپیچ

و ) درصد 98) (30 و 25( ثابت يدماهانیلوفرپیچ در

مشاهده ) درصد 95( گراد یسانتدرجه 20/30 متناوب

خطوط ی غیر خطیرگرسیون يها مدلدر بین . شد

و بتا استفاده شده براي محاسبه يا دندانه ،متقاطع

بهترین از يا دندانه، مدل یزن جوانههاي کاردینال دما

فرپیچ نیلو یزن جوانهبرازش و دقت در پیش بینی

يا دندانه یونیبراساس مدل رگرس. باشد یمبرخوردار

)To2( بهینه دوم ،)To1( ، بهینه اول)Tb(دماهاي کمینه

92/39و 78/29، 30/22، 90/10 بترتیب) Tc(و بیشینه

که این رسد یمبه نظر .بدست آمد گراد یسانتدرجه

. بهتري دارد یزن جوانهرمتر علف هرز در دماهاي گ

اواسط بهار بعد از گرمی هوا و همچنین احتمالا از

و رقابت این یزن جوانهراهمی آب زمان مناسبی براي ف

نور مشخص شد همچنین .شود یمعلف هرز ایجاد

این بدین معنی . ندارد هرز علفاین یزن جوانه تاثیري بر

تر یینپا يها عمقاز تواند یم این گیاه یزن جوانهاست که

تواند ینم ها عمقاین خاك انجام شود و کمبود نور در

موثر باشد هرز علفاین یزن جوانهدرکاهش

منابع

Alvarado, V., and Bradford, K.J. 2002. A hydrothermal time model explains the cardinal temperatures for seed germination. Plant, Cell and Environment, 25(8): 1061-1069. https://doi.org/10.1046/j.1365-3040.2002.00894.x

Bradford, K.J. 2002. Application of hydrothermal time to quantifying and modeling seed germination and dormancy. Journal of Weed Science, 50(2): 248-260. https://doi.org/10.1614/0043-1745(2002)050[0248:AOHTTQ]2.0.CO;2

Bryson, C.T., and Defelice, M.S. 2010. Weeds of the Midwestern United States and Central Canada, Athens, GA: University of Georgia Press, 195 p.

Buhler, D.D. 2000. Theoretical and practice challenges to an IPM approach to weed management. Journal of Weed Science, 48(3): 274-280. https://doi.org/10.1614/0043-1745(2000)048[0274:TAPCTA]2.0.CO;2

Chauhan, B.S., and Abugho, S.B. 2012. Threelobe morningglory (Ipomoea triloba) germination and response to herbicides. Journal of Weed Science, 60(2): 199-204. https://doi.org/10.1614/WS-D-11-00137.1

Chauhan, B.S., and Johnson, D.E. 2009. Ecological studies on Cyperus difformis, C. iria and Fimbristylis miliacea: three troublesome annual sedge weeds of rice. Annals of Applied Biology, 155(1): 103-112. https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.2009.00325.x

Chauhan, B.S., Gill, G., and Preston, C. 2006. Influence of environmental factors on seed germination and seedling emergence of Oriental mustard (Sisymbrium orientale). Journal of Weed Science, 54(6): 1025-1031. https://doi.org/10.1614/WS-06-092.1

125


Crowley, R.H., and Buchan, G.H. 1978. Competition of four morning glory (Ipomoea spp.) species with cotton (Gossypium hiesutum). Journal of Weed Science, 26(5): 484-488. https://doi.org/10.1017/S0043174500050372

Derakhshan, A., Gharekhlo, J., and Paravar, A. 2013. Estimation of cardinal temperatures and thermal time required for germination of (Cyperus difformis). Journal of Weed Science, 9: 27-38. [In Persian with English Summery].

Edalat, M., and Kazemeini, S.A. 2013. Estimating cardinal temperatures of tumble mustard (Sisymbrium altissimum) and slender foxtail (Alopecurus myosuroides) seed germinations. Pp: 280-283. The 5th Iranian Weed Science Congress. Tehran University, Iran. [In Persian with English Summery].

El-Dengawy, E.F.A. 2005. Promotion of seed germination and subsequent seedling growth of loaquat (Eriobotrya japonica Lindl) by moist-chilling and GA3 applications. Scientia Horticulturae, 105(3): 331-342. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2005.01.027

Forcella, F., Benech-Arnold, R.L. Sanchez, R., and Gersa, C.M. 2000. Modeling seeding emergence. Field Crops Research, 67: 123-139. https://doi.org/10.1016/S0378-4290(00)00088-5

Ghaderifar, A., Alimagham, S.M., Rezaee Moghadam, H.V., and Haghighi, M. 2012. Effects of environmental factors on germination and emergence of rye crops in wheat fields as wild plant. Electronic Journal of Crop Production, 5(4): 133-121. [In Persian with English summery].

Jami-Al_Ahmadi, M., and Kafi, M. 2007. Cardinal temperature for germination of (Kochia scoparia L.). Journal of Arid Environments, 68(2): 308-314. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2006.05.006

Kallson, L.M., and Milberg, P. 2007. Seed dormancy pattern and germination preferences of the South African annual Papaver aculeatum. South African Journal of Botany, 73(3): 422-428. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2007.03.007

Kamaha, C., and Maguire, J.D. 1992. Effect of temperature on germination of six winter wheat cultivars. In Proceedings of the International Seed Testing Association.

Kamkar, B., Ahmadi, M., Mahdavi-Damghani, A., and Villalobos, F.J. 2012. Quantification of the cardinal temperatures and thermal time requirement of opium poppy (Papaver somniferum L.) seeds to germinate using nonlinear regression models. Industrial Crops Products, 35(1): 192-198. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2011.06.033

Kiyani, E. 2014. The effect of some environmental factors on seed germination of morning glory (Ipomoea spp.). M.Sc. Thesis. Azad University of Gorgan, Iran. 111 p. [In Persian with English Summary].

Leblanc, M.L. 1998. Facteurs impliques dans la levee des mauuvaises herbes au champ. Phytoprotection, 79: 111-127. https://doi.org/10.7202/706140ar

Maguire, J.D. 1962. Seed of germination - aid in selection and evaluation for seedling emergence and vigour. Journal of Crop Science, 2: 176-177. https://doi.org/10.2135/cropsci1962.0011183X000200020033x

Mahmoodi, A., Soltani, E., and Barani, H. 2008. Germination response to temperature of snail medic (Medicago scutellata L.). Iranian Society of Agronomy and Plant Breeding, 1(1): 54-63. [In Persian with English summery].

Mikulka, J., and Chodová, D. 2003. Germination and emergence of prickly lettuce (Lactuca serriola L.) and its susceptibility to selected herbicides. Journal of Plant Soil and Environment, 49(2): 89-94. https://doi.org/10.17221/4095-PSE

Moradi, A., Ghanbari, A., Rashedmohasel, M.H., and Izadi darbandi, A. 2015. Determination of the cardinal temperatures of Alhaji pseudalhagi. Journal of Plant Protection, 29(2): 283-290. [In Persian with English summery].

126


Nejadhasan, B. 2014. Effect of some environmental factors on seed germination of Arugula (Eruca sativa Mill). M.sc. Thesis on Agronomy, Agricultural Science and Natural Resources University of Gorgan, Iran. 102 p. [In Persian with English Summary].

Nishimoto, R.K., and Mccarty, L.B. 1997. Fluctuating temperature and light influence seed germination of Goosegrass (Eleusine indica). Journal of Weed Science, 45: 426-429. https://doi.org/10.1017/S0043174500093103

Norsworthy, J.K., and Oliveira, M.J. 2006. Pitted Morningglory (Ipomoea lacunosa) germination and emergence as affected by environmental factors and seeding depth. Journal of Weed Science, 54(5): 910-916. https://doi.org/10.1614/WS-06-068R.1.1

Phartyal, S.S., Thapial, R.C. Nayal, J.S. Rawat, M.M.S., and Joshi, G. 2003. The influence of temperatures on seed germination rate in Himalaya elm (Ulmus wallichiana). Seed Science and Technology, 31(1), 83-93. https://doi.org/10.15258/sst.2003.31.1.09

Poortousi, N., Rashed Mohasel, M.H., and Ezadi Darbandi, E. 2008. Germination characteristics and cardinal temperature of lambsquarter, purselane and crabgrass. Iranian Journal of Field Crops Research, 6(2): 255-261. [In Persian with English Summary].

Riemens Scheepens, P.C., and Vander Weide, R.Y. 2004. Dormancy, germination and emergence of weed seeds, with emphasis on influence of light. Plant Research International, 302: 1-12.

Rizzardi, M.A., Luiz, A.R. Roman, E.S., and Vargas. L. 2009. Effect of cardinal temperature and water potential on morning glory (Ipomoea triloba) seed germination. Planta Daninha, 27(1): 13-21. https://doi.org/10.1590/S0100-83582009000100003

Savari-Nejad, A.R., Habibian, L., and Yunes-Abadi, M. 2010. The introduction of new invasive weeds of wild melon, morning glory and two spurge species in soybean fields in Golestan province. P. 26-27. In: The First National Conference on Advances in the production of plant oils, May. 2010. Bojnourd, Iran. [In Persian with English summery].

Siahmargoei, A., Nazarian, Z., and Ghaderifar, F. 2016. Germination response study of tall Morningglory (Ipomoea purpurea (L.) Roth.), an invasive weed, to temperature and water potential. Journal of Weed Research, 8(1): 59-71. [In Persian with English Summery].

Singh, M., Ramirez, A.H.M. Shiv, D.S., and Amit, J. 2012. Factors affecting the germination of tall Morningglory (Ipomoea purpurea). Journal of Weed Science, 60(1): 64-68. https://doi.org/10.1614/WS-D-11-00106.1

Taassob-Shirazi, M., Forouzesh, S., Zare, A. and Rahimian-Mashhsdi, H. 2013. Germination phonology of invasive plant (Amsinckia menziesii). p. 448-451. In: The 5th Iranian Weed Science Congress, Tehran University. [In Persian with English Summery].

Torabi, B. 2004. Prediction of physiological development stages in chickpea. M.Sc. thesis in Agronomy. Agriculture and Natural Sciences, University of Gorgan, Iran. [In Persian with English Summary].

127 Iranian Journal of Seed Research, 2019, 6(1): 115-127

http://dorl.net/dor/20.1001.1.23831251.1398.6.1.12.2

http://dx.doi.org/10.29252/yujs.6.1.115

1 Ph.D. Student of Weed Science, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran 2 Associate Professor, Department of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran 3 Assistant Professor, Department of Plant Production, University of Gonbad, Gonbad, Iran

*Corresponding author, E-mail: [email protected]

(Received: 19.09.2018; Accepted: 23.02.2019)

Research Article

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

Temperatures of Germination

Hosein Sarani 1, Ebrahim Izadi 2, *, Ali Ghanbari 2, Ali Rahemi 3 Extended Abstract

Introduction: 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 dent-like, segmented, beta, and second-order 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 μmoles/m-

2-sec-1) 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 dent-like, 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 10-20 °C. The segmented lines, dent-like 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 dent-like 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 mid-spring 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.

Keywords: Alternating temperature, Intersected-lines model, Lack of light requirement, The dent-like model

Highlights:

1- Non-photoblastic seeds 2- Superiority of dent-like model for predicting germination of Japanese morning glory

pazhoheshi

yasouj en

pazhoheshi

cross

Documents

ﯽﺸﻫوﮋﭘ ﻪﻟﺎﻘﻣ ﻦﯿﯿﻌﺗ : Ipomoea nil …